浅谈主动配电网规划中的负荷预测与发电预测

白 芳，徐子方

浅谈主动配电网规划中的负荷预测与发电预测

白 芳1，徐子方2

（1.国网安徽省电力公司亳州供电公司，安徽亳州236800；2.国网安徽省电力公司经济技术研究院，安徽合肥230000）

在配电网规划中，应该做好负荷预测和发电预测这两项工作。在社会和经济发展的过程中，各地的用电需求普遍呈现出增长的趋势，降低了电网最大负荷利用小时数，从而产生了尖峰负荷的问题，加重了配电网建设运行的负担，同时也会降低设备的利用率。因此科学的负荷预测与发展预测非常重要，本文分别阐述了主动配电网规划中的负荷预测与发电预测，旨在为主动配电网规划提供一定的参考。

发电预测；负荷预测；主动配电网规划

1 主动配电网规划中的负荷预测

1.1 负荷预测的类别

在主动配电网规划中，电力负荷预测主要有以下几种类别。①宏观预测，也就是对局域地区的最大用电量和最大负荷进行预测，往往通过创建数学模型的方式来进行，同时参考以往数据。②微观预测，也就是在配电网规划区域内选取一个局部地区，预测其负荷，大多使用线性预测法和类比法，以以往的记录数据和检验指标作为依据，常见的预测依据有产品耗能、电能平均增长率、负荷密度检验指标等[1]。

1.2 负荷预测的过程

1.2.1 收集负荷预测的资料

资料收集对于负荷预测非常重要，收集的资料越详细，能够有效地提高预测的精确度。因此应该广泛地收集与电力事业有关的各种资料，并对其进行整理，筛选出具有价值的数据和信息。

1.2.2 整理负荷预测资料

由于收集到的资料涉及多种类型，如果资料缺少可比性，为了保障其真实客观，需要对其进行详细的研究和讨论，一旦数据误差，将会对后续预测的效率和精确度产生直接的影响。要结合本地区的具体情况来分析数据值，核实数据的真实性，不得盲目套用。如遇数据丢失的问题，可以采取补缺推算的方法，或者使用相邻数据分析计算来填补某数据的空白。

1.2.3 建立主动配电网负荷预测模型

模型的质量会直接影响预测的效果，因此在负荷预测中，建立模型是一个非常重要的环节。在建立模型时应该注意，尽可能选择最新的资料，并创建多个模型。要对多个模型进行同时计算，然后分析和比对多个模型的计算结果，才能有效地保障结果的精确性[2]。

1.2.4 确立主动配电网负荷预测的结果

根据创建预测模型和计算，能够将预测结果得出来，然而此时尚不能保证预测结果的准确性，还不能对其进行积极的应用。因此要立足于预测的结果来对已经出现或可能出现的其他结果进行分析，推理和分析未来的发展情况，适当的调整和修改原有的预测结果。最后要进行多次预算，才能将最终的预测结果确定下来。

1.3 主动配电网规划中负荷预测的方法

在主动配电网规划中，常用的负荷预测方法主要有回归模型预测法、负荷密度法、单耗法、弹性系数法和比例系数法，在实际负荷预测工作中，应该根据具体情况来选择合适的预测方法。①回归模型预测法，主要是立足于统计学原理，先选取一个时间段，对其数据进行统计和数据分析，然后建立包括非线性回归和线性回归的回归模型和数据模型，形成对应关系，从而将不同变量的关系呈现出来。②负荷密度法，主要是依据功能，对需要预测的依据进行划分，例如可以将其分为工业区、商业区和居民区。完成分区之后就能够通过电量密度和特定区域的土地面积来对负荷进行预测。③单耗法，在计算负荷时主要以计算单位产品的耗能为依据，将产品产品产值和单位产品的平均耗能相乘，从而得到用电总量。这种方法使用简便、预测速度较快，是一种常用的初级负荷预测方法。④弹性系数法，通过对比的方式来预测负荷，将用电量的年平均增长率和生产总值的平均值进行对比。电力弹性系数为用电量年平均增长率和生产总值年均增长率之比。⑤比例系数法，也就是对比过去所记录的数据，运用一定的比例来预测未来的负荷情况，所预测年的用电量（An）为基年的用电量（1+从基年到所预测年的增长率）×具体年数。这种方法使用简便，但是准确性较低，其结果一般作为基础数据来进行进一步的预测。

2 主动配电网规划中的发电预测

2.1 对分布式发电概率进行预测

友好负荷的调节作用会对主动配电网的负荷预测结果产生一定的影响，与此同时大量接入分布式电源，也会对部分负荷进行平衡，从而对负荷预测的结果产生影响。电网企业往往难以决定分布式电源的规模，因此在进行主动配电网规划是应该对并网的情况以及分布式电源的建设进行充分的考虑，针对规划区内的分布式电源出力进行预测。

装机容量并不能对分布式电源的真实出力进行反映，这是由于分布式电源具有波动性的出力。为了得到更为准确的预测结果，先要预测规划区规划年的分布式电源总装机容量，然后预测总装机容量下分布式电源的可信出力。可信出力指的是在一定的置信度或概率下分布式电源能够达到的最低出力水平，以Pβ表示。可以使用分布式电源出力的累计分布函数或概率密度函数来对Pβ进行计算，主动配电网的可靠性要求对于分布式电源出力的置信度又有着直接的决定作用。

2.2 预测规划区域分布式电源的总装机容量

很多因素都会影响分布式电源的远景年总装机容量，而电网负荷情况只是其中的一个方面，分布式电源的总规划指标函数（Y）与负荷、政策、地理、自然等因素均有关系，因此在对Y的取值方面，应该把握其灵活性，综合考虑负荷预测的结果以及区域内的远景用地规划，在预测总装机容量时应该遵循先远后近的预测方法。

2.3 计算单位分布式电源可信出力

图1为可信光强曲线和典型日光强时序曲线，其中可信光强曲线用虚线表示，典型日光强时序变化曲线用实线表示，假设夜间太阳光光照强度为零，白天太阳光光照强度与正态分布相似，从而将光强曲线的可信值确定下来。

图1 可信光强曲线和典型日光强时序曲线

图2为全天光伏出力的累积分布函数，根据图2可知，光强和光伏出力的分布趋势比较相似，如果光伏系统的昼夜周期性比较显著，即使天气条件较好，也有超过50%的可能全天出力为零，如果置信度较低，则具有较小的光伏可信出力。因此光伏发电在符合晚高峰时为零的情况可能会出现，削峰作用无法体现。在规划中更为关心的是在负荷高峰时期分布式电源的可行出力，只有这样才能发挥分布式电源的作用，从而使配电网的设备容量有所降低。此时可以采取储能装置来对光伏发电量进行存储，从而提高负荷高峰时光谱系统的可信出力。

3 结语

图2 光伏系统日出力累积分布函数曲线

在主动配电网规划中，负荷预测和发电预测非常重要，要积极应用负荷预测和发电预测的结果来进行主动配电网变电站的规划和主动配电网网架的规划，依据以上两种预测的预测结果来确定接线模式、出线回数、线路类型，选择合适的线路走廊，将负荷矩最小的布线路径选择出来，并对线路的负荷分布情况进行考虑，同时对主动配电网进行经济性分析，提高主动配电网规划的科学性。

[1]江岳春，王志刚，杨春月，李 锰，张俊鹏.微网中可控负荷的多目标优化策略[J].电网技术，2013（10）.

[2]范明天，张祖平，苏傲雪，苏 剑.主动配电系统可行技术的研究[J].中国电机工程学报，2013（22）.

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2016-12-3