县级电网实用负荷预测方法研究

杨 莹，廖俊宏

(1.重庆市电力公司市区供电局，重庆400044;2.重庆市电力公司调度中心，重庆400040)

0 概述

负荷预测是电网规划中的基础工作，其准确度直接影响电网规划的质量，规划工作以电力负荷市场为导向足见其重要程度。但是，在进行负荷预测时，未来各种可能引起负荷发生变化的情况，并不能事先确切地全部掌握;某些复杂的因素，要定量地准确判定它们的影响，常常是困难的。以重庆市某区县为例，负荷预测往往是凭借调度人员的经验作直觉判断，即根据已有的资料和经验，编制负荷预测曲线，这种方法大多取决于预报人员自身的判断能力和经验等，因此不是很容易做到精确的负荷预测。

本文提出的从全局和分区两方面进行负荷预测的预测方法在预测中将各种方法的预测结果相互校核，统计工作量小而又准确。该预测方法已经应用到云南省某区县电网规划中，效果很好，给县级电网规划人员提供了一个负荷预测方法的参考。该方法经过实践证明是切实可行的，并且在精度上较传统的人工统计预测法有所提高。

1 常用的负荷预测方法在县级电网规划中的应用

县级电网中的用户多种多样，本文根据负荷用电性质和其增长情况，将全县电网的总负荷分为一般负荷和点负荷两类，分别进行电量预测和最大负荷预测。规划采用如下方法进行预测。

1.1 全局负荷预测

全县电网的总负荷分类后，对一般负荷采用回归分析法进行电量预测，由此得到一般负荷的电量;对点负荷用电量的预测，根据国民经济发展规划中所立的项目规模，利用单耗法得到，同时考虑用户扩大生产规模和开展节能措施以及市场等因素，调整各年电量预测值，最终得到全县总的预测电量。

单耗法是根据产品或产值用单耗和产品数量来推算电量的，其在有单耗指标的工业部门和部分农业部门中预测用电量，是一种较为有效的方法，预测的准确度取决于对产品产量的准确估计和对用电单耗变化趋势的正确掌握，其较适合于近、中期预测。这种方法计算规划年度用电量的公式是:

式中:Ah——某行业预测期的需电量;

Ui——各种产品(产值)用电单耗;

Qi——各种产品产量(或产值)。

1.2 分区负荷预测

分区预测负荷的目的，是在进行网络规划时能使电网结构更为合理，便于确定电网在不同时期的改造和发展规划。可按照土地用途功能、负荷性质、行政区划、地理自然条件(如:山、河流等)或变电站的供电范围划分等原则进行分区。

分区确定后，分别对各分区的负荷进行预测，把每个分区负荷分为一般负荷和点负荷两类，对这两类负荷进行预测所用方法与全局负荷预测方法相同。得到各分区电量的预测值后，综合各分区负荷预测结果可得到总负荷预测结果。

1.3 分产业用电量预测

历史用电按产业结构分为第一、二、三产业和居民生活用电四部分，每个产业内部根据需要还可以细分。将某个行业的用电量Wi与响应的国民生产总值GNPi之比，称为该行业的产值单耗Ki。

不同行业的产值单耗指标有很大的不同，同一行业不同地区，以及不同时期的产值单耗也不同，在负荷预测时，要正确确定产值单耗指标。根据预测年(或规划年)分产业产值单耗指标和各产业的国民生产总值目标，分别预测出各产业预测年(或规划年)的需电量，然后与居民生活需电量的预测值叠加，便得到需预测的全社会的需电量。相应的计算公式为:

式中:Ki——i产业的产值单耗，kW·h/元;

GNPit——i产业预测年的国民生产总值目标值(以不变价格计算)，万元;

n——产业划分个数，一般n=3，也可进一步细分;

W't——预测年居民生活需电量，万kW·h;每年居民生活用电预测值Wt的计算公式为:

式中:K0——预测年人均年生活用电量指标，kW·

h/(人·年);

Bt——预测年预计居民人口数，万人;

B0——基础年(一般为预测起始年)人口数，万人;

α——预测期估计的人口自然增长率，它等于人口出生率扣除人口死亡率，%。

产值单耗法既可用于近期预测，也可用于长期预测。其中的关键是能否较准确地确定产值单耗指标，其次是需要知道预测期国民生产总值的增长目标和人口发展政策。产值单耗指标一般是根据历史统计数据，在分析影响产值单耗的诸因素的可能变化趋势后确定的。

1.4 综合分析评价预测结果

采用全局预测、分区预测和分产业预测分别得到三种预测方案，他们之间的误差应在允许范围内，结果应能够相互校核。然后利用弹性系数法，再次进行校核，选定一种方案作为规划依据，即最终负荷预测结果选定。

电力弹性系数是一个从宏观角度反映和把握电力发展与国民经济发展关系的指标，它应该是一段时期内全社会用电量的增长率与国内生产总值增长率之比;它所取的值是在一定的历史期限内，基期到末期的全社会用电量年平均增长率与国内生产总值平均增长率之比;并且在预测中认为这种关系在正常情况下应该保持一定规律的发展趋势。电力弹性系数是一个宏观指标，可用作远期规划粗线条的负荷预测，本文用此方法对预测结果进行校核。电力弹性系数ρ是指用电量的年平均增长率Δβ% 与国内生产总值(GDP)的年平均增长率Δα% 的比值。

2 算例

本文选用云南省玉溪市某县2003～2007年历史用电量及国内生产总值GDP的历史数据如表1，GDP的年均增长率为18.52%，用电量的年均增长率为23.63%。

表1 某县2003～2007年间(历史年)GDP和电量增长情况表

用三种方法分别进行负荷预测得到结果见表2，全县GDP的增长率与历史年相比有所减小，是因为随着地方经济的发展，当增长到一个程度时，增长的趋势会变缓。

表2 三种方法预测结果汇总表 (单位:亿kW·h)

三种方法的预测结果比较接近，能够相互校验。2003～2007年历史年的弹性系数为1.3，三种方法中，分产业用电量预测结果的弹性系数为1.3，与历史值一致，因此推荐分产业用电量的预测结果作为规划依据。

表3 本文方法预测值和人工统计预测值的比较(单位:亿kW·h)

由表3可以看出，本文所提方法的平均误差为2.37%，远小于人工统计法的平均误差6.86%，其最大绝对误差为4.81%，也远小于人工统计法的最大相对误差9.44%。

3 小结

负荷预测方法多种多样，本文根据县级电网负荷的特点，总结出适用于县级电网规划的负荷预测方法，该方法便于操作、实用性强，精度相对传统的人工统计法得到很大程度上的提高，已经在贵州、云南、青海等省的县级电网规划中得到广泛应用。

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