电网规划中长期负荷预测技术研究

林剑涵

摘 要：本文主要阐述了电力负荷预测的类型、原则、方法，分析了中长期电力负荷预测的特点，研究了当前电力规划工作存在问题以及中长期电力负荷预测对电网规划的影响，并以某地区电网发展实例为研究对象，探讨了电网规划中长期负荷预测技术的应用，以期为国家电网的不断完善与发展提供理论指导。

关键词：电网规划；中长期负荷；负荷预测

一、电力负荷预测概述

科学的电力负荷预测能够保障电网的安全、经济运行，并指导电网的规划与建设，对于电网发展有着积极的指导作用。要研究电网规划与中长期电力负荷预测的关系，首先应对电力负荷预测的类型、原则及方法有所了解。

（一）电力负荷预测的类型及原则。电力负荷预测的类型众多，根据负荷预测的内容可以分为电量预测与电力预测，根据负荷预测时间的不同，则又可以分为超短期预测、短期预测、中期预测以及长期预测，本文主要研究的即为中长期负荷预测。电力负荷预测是一项复杂的活动，需要保证其准确性与科学性，负荷预测方案的执行必须遵循可知性原则、可能性原则、可控制原则、连续性原则、相似性原则、系统性原则、概率推断原则、反馈原则等一系列原则，并建立完整的电力负荷预测模型，最终得出电力需求的发展趋势。

（二）电力负荷预测的方法。电力负荷预测的方法较多，较为常用的方法主要包括以下四种：一是负荷密度法，即根据电力负荷数值在单位面积上平均值来得出某地区的电力负荷，该方法较为直观，易于计算；二是GDP产值电耗法，指通过观察GDP产值与地区电耗的变化规律来预测某地区的未来电力需求；三是分产业产值电耗法，在负荷预测中分别计算第一、第二、第三产业的电耗，并根据一定时期内综合电耗的变化规律预测电力负荷；四是人均用电量法，该方法以地区人均用电量为基础，通过人均用电量的变化趋势及人口增长速度来进行电力负荷预测。

（三）中长期电力负荷预测的特点。中长期电力负荷预测是指预测年限在5到10年以上，与短期预测相比，中长期预测的不确定性更高，其负荷预测主要包括两个方面的特点。一方面，中长期预测的样本数据较少，预测模型的构建更为复杂；由于我国地区级的电力负荷预测尚处于发展阶段，5到10年的预测样本数据极为有限，在预测模型的构建中应充分考虑地区特点。另一方面，预测时间较长，必须对地区社会经济发展进行科学的预测；由于电网建设的特殊性，还必须考虑该地区地区的地理、气候、自然灾害等影响因素。

二、电网规划与中长期负荷预测的关系

（一）电网规划的基本内容。电网规划是电网建设的前提，科学的电网规划是保障地区电网安全可靠运行、推动地区经济发展的基础。科学的电网规划需要保障设计电网在规定期限内满足地区用电需求以及电网发展要求，输电方式的确定、电网电压的选择、电网网络结构的确定、变电所的布局都属于电网规划的内容。具体而言，电网规划的基本内容可以细化为大型电站的接入规划、大区电网的主干电网规划、大区电网间的联网规划、城市电网规划、大型企业的供电规划等五个方面。

（二）当前电网规划工作中存在问题。当前，我国电网建设的步伐不断加快，但是由于地区级的电力负荷预测尚处于起步阶段，因此在电网规划中暴露出诸多问题。首先是城市建设速度的加快造成土地规划变动频繁，电网规划中建设用地得不到保障；其次，电网规划工作忽略了配电网规划，由于缺乏有效的理论支撑，配电网规划的整体质量较低，配电网规划的科学性亟待提升；另外，分布式能源消纳问题日益突出，在用电高峰期，常规能源电站的供电压力骤增，而新型能源的装机数量却居于高位。

（三）中长期负荷预测对电网规划的影响。面对电网规划工作中的不足，必须通过引入中长期电力负荷预测来提升电网规划的科学性，从设计阶段解决电网建设中出现的问题。当前我国的社会经济处于高速发展的时期，电网建设的不确定因素增加，短期电力负荷预测已经难以满足我国现代化发展的需要，需要借助中长期预测来推动智能电网建设。借助长期电力负荷预测模型，能够得出电网建设的最优规划方案，降低电力系统的建设与运行成本，提升配电网的稳定性与安全性，最终实现电力资源的最优配置。

三、电网规划中中长期负荷预测的实证分析

（一）地区发展概况。该县级市面积12320km2，人口103万，辖区四分之一为山地，平原面积约占二分一，地质矿产资源较为丰富。该市经济在矿产开发产业的带动下，进过十几年的粗放式发展，逐步形成了以矿产、冶炼、水泥为支柱产业的经济发展结构。而矿产、冶炼、水泥均为电力负荷密度较大的生产企业，该市工业用电约占总耗电量的85%，且各项负荷特性指标优，平均负荷率保持在90%左右。近年来，该市城市化进程不断加快，第二产业所占生产总值比重也逐年提高，地区配电网的日平均负荷率出现一定波动，在这样的发展背景下，有必要借助中长期电力负荷预测进一步优化电网规划。

（二）中长期电力负荷预测。该地区的电网规划需要对2015年至2025年电力负荷进行具体预测，借助地区电力负荷的历史数据，基于地区经济发展趋势，分别使用回归法、时间序列法、产值单耗法、弹性系数法、分区预测法等常规预测方法，建立了电力负荷预测数学模型，并参考历史年均增长率，对电网规划期的全社会和统调用电量进行了预测。而全社会和统调符合的预测则采用最大负荷利用小时数法、分区负荷预测、自然增长加大用户法等。在得出初始结果后，通过确定高、中、低三种方案的预测结果，并考虑规划期内可预见的电负荷，对预测结果进行修正最终得出该地区的中长期电力负荷预测结果，见表1。

（三）地区电网规划。根据中长期电力预测结果可以发现，伴随着该市社会经济的快速发展，其统调电量与统调符合呈现逐年增大的趋势，值得注意的，其最大负荷利用小时经历从下降到增长再到下降的曲线发展趋势，这与地区经济结构的调整是息息相关。参照以上预测结果，需要对地区配电网进行科学的调整，在保障城市用电的基础进一步提高工业用电标准。配合省级电网规划，积极建设特高压输电网，不断提高电网装机容量及电网负荷，推动地区经济的持续、快速增长。

结语：伴随着我国现代化建设步伐的加快，电网规划在电网建设的重要性不斷提升，而科学的电网规划需要以中长期电力负荷预测提供参考数据，从而选择电网建设的最优方案。与短期电力负荷预测相比，中长期负荷预测的样本采集更加困难，预测方法也较为复杂，且影响因素众多，在具体的预测过程中，必须联系到地区社会经济的发展现状，最终得出科学的中长期电力负荷预测结果。

参考文献：

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[2] 李勇，刘宁.城市电网规划中若干问题的探讨[J].供电管理企业，2008，22（6）：37-38.