浅谈南宁市配电网电力需求负荷预测方法

陶毅刚

摘要：负荷预测是根据系统的运行特性、增容决策、自然条件与社会影响等诸多因素，在满足一定精度要求的条件下，确定未来某特定时刻的负荷数据（其中负荷是指电力需求量，单位为千瓦），并根据电力负荷预测结果规划各级电网建设规模。文章说明了南宁市配电网在开展近期、远期规划时，所用到的负荷预测方法及负荷预测结果在配电网规划中的分析及应用。

关键词：配电网；电力需求；负荷预测；常规负荷；点负荷；饱和负荷

中图分类号：TM715 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）08-0132-02

1 概述

南宁供电局近期开展了《“十二五”配电网规划细化》、《南宁市城市电网饱和网架规划》、《南宁-东盟经济开发区电力专项规划》等工作。配电网规划的基础是负荷预测，以历年的负荷数据及社会经济发展的相关资料或未来国民经济发展、城市规划等资料进行负荷预测。目前近期配网规划负荷预测方法多采用常规负荷加大用户法进行预测，而远期规划负荷预测尚未有共识，我局远期规划采用的是饱和负荷预测法，通过抽样调查饱和负荷区域负荷密度为参考指标，从而推算出全市负荷，为配网远期建设规模提供数据支持。

2 负荷预测方法介绍

2.1 常规负荷加大用户预测法

2.1.1 常规负荷预测方法。通过对南宁市各区的历史和现状资料进行充分收集、整理，分析历史发展规律和负荷增长情况，以时间为自变量，按历年用电负荷和电量的增长率推算规划期内的用电负荷。以南宁市为例，历年常规用电负荷如表1所示。

通过计算，得知2009～2011年年均常规负荷增长率为8.19%。结合南宁市经济社会发展情况和“十二五”期间第一、二、三产业政府提供的GDP值预测，最终规划采用的年均增长率值有所调整，为8.46%。

2.1.2 大用户预测法。该方法主要是单独对点负荷进行预测，用于解决常规负荷预测方法无法预测小范围内突增负荷的问题。结合我市实际情况，我们定义的大用户是指已有或规划的工厂、采矿厂等负荷超过1万千瓦的用户。通过与南宁市相关政府部门对接，搜集相关资料，得出大用户负荷情况如表2所示。

通过常规负荷预测加大用户法，2011～2015年最终负荷预测结果如表3所示。

2.1.3 预测方法浅析。该负荷预测方法的优点：较为简单直观，将负荷分为两块进行统计，排除了点负荷对常规负荷自然增长的影响，总的负荷预测结果较为理想。缺点：该负荷预测方法需要搜集的基础数据较大，仅适用于近期负荷预测。

2.2 饱和负荷预测法

饱和预测负荷法是对城市发展终期饱和负荷进行预测，从而规划出城市发展饱和后所需变电站数量、容量规模，规划相应站点、输电线路走廊，为地区电网发展提供依据及参考。

目前我局《南宁市城市电网饱和网架规划》是与南宁市规划局合作共同出资开展。饱和负荷预测最核心的是用地负荷密度计算及城市发展详细规划资料，从而根据饱和成熟区负荷计算出其他相同用地性质的负荷。大致负荷预测过程如下：

2.2.1 负荷密度抽样调查。抽取南宁市6个城区不同供电区分类的小区、商业楼、大型市场等负荷进行抽样调查，抽样样本为南宁市内发展成熟、人口密集的各类用地（A、B类地区）。根据《南宁市“十二五”配电网规划细化》报告内容，南宁市城市级别为一级主要城市，供电区共划分为A、B、C、D、E5类负荷，负荷分类原则如表4

所示。

以南宁市青秀区为例子，我们抽取了A、B类供电区的商业、住宅小区、办公、大型酒店等最大负荷，并根据地块面积、容积率等计算出负荷密度。抽样样本如表5所示。

根据抽样样本综合统计，采用求平均值的方法，计算出部分地块性质的饱和负荷密度如表6所示：

2.2.2 结合南宁市总体规划，分片区计算全市总负荷。根据饱和负荷预测的数学模型：

式中：P表示城市总饱和负荷；Kp表示负荷同时率；i表示城市的某个片区；n表示城市片区个数；m表示土地使用类的个数；Sij表示第i片土地第j类土地使用面积；Kij为第i片区第j类地块的建筑容积率；Ckij表示第i片区第j类土地使用负荷密度。

再结合南宁市城市总体规划，计算出青秀区各个地块的终期负荷密度并求和，可得出如表7所示的结果。

2.2.3 根据预测出的中压负荷数据，推算110千伏、220千伏负荷，提出规划变电站容量及布点。通过对现状220千伏、110千伏变电站典型日与10千伏负荷的关系抽样调查，得出的各级电网最大负荷同时率：110千伏主变负荷与10千伏配变总负荷之比约为0.65～0.70，220千伏主变和110千伏主变负荷之比约为0.92～0.95。计算出各层及负荷后，根据容载比要求（110千伏：1.8～2.1；220千伏：1.6～1.9），推算出各供电区所需的变电容量，进而规划变电站布点。

2.2.4 预测方法浅析。饱和电力需求负荷预测是一种基于饱和负荷密度的城市远景饱和负荷预测的方法。通过收集城市各分区经济发展规划信息，把各分区按功能地块统计建筑面积，分析得出各功能地块的饱和负荷密度，建立城市空间饱和负荷模型，预测出城市远景饱和负荷。该预测方法不仅能对负荷总量进行预测，还可以知道分区负荷的空间分布，可以为城市合理安排电网建设提供依据。

3 结语

随着电力市场的发展，负荷预测的重要性日益显现，并且对负荷预测精度的要求越来越高。传统的预测方法比较成熟，预测结果具有一定的参考价值，但要进一步提高预测精度，就需要对传统方法进行一些改进。南宁市配网负荷预测方法就是在传统方法的基础上，结合南宁实际国民经济发展、城市规划情况而形成的。我相信，随着负荷预测的理论研究与实际情况结合越来越紧密，负荷预测的精度亦将越来越高。

参考文献

[1]中国南方电网公司“十二五”110千伏及以下配电网规划编制技术规定[S].

[2]中国南方电网公司220千伏及以上规划技术原则系统一次部分[S] .

[3]牛东晓，曹树华，等.电力负荷预测技术及其应用[M].北京：中国电力出版社，2006.

（责任编辑：黄银芳）