电网规划中长期负荷预测技术研究论文_孙佳姝

电网规划中长期负荷预测技术研究论文_孙佳姝

(国网蒙东呼伦贝尔供电公司经济技术研究所 内蒙古自治区呼伦贝尔市 021000)

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

电网规划是电力部门的重要组成部分,而规划区域的电力负荷的预测是电网规划的关键环节。负荷预测不仅能为电网规划提供重要的基础性依据,而且负荷预测的精确度直接影响着电网规划工作的质量。

一、电力负荷概念

在电力的整个运行系统当中,负荷是其中一个基本概念,主要是在发电厂以及电网或者是用户中进行运用,是将其在某个时刻所需要消耗的电功率的概念,我们称它为电力负荷,也就是负荷。

1.1有功负荷和无功负荷概念

在电能发生转换或者在传动电能的过程中,负荷会发生很大变化,主要是将负荷内容分为两种,一种是有功负荷,另外一种是无功负荷,前者顾名思义,就是指电能在运行过程中产生了一些热能或者是机械能,而后者是一种只起阻性作用,对有功功率进行消耗的复合,例如电热、照明等会产生能量的是有功负荷,而同步电动机或者是异步电动机等对有功以及无功功率都会产生消耗,但是其中能够产生机械能的部分我们将其称为有功负荷,主要是通过其中产生的有功功率来进行供应,而无功负荷消耗无功功率,像是空调或者是冰箱等都在这个范畴内。

1.2发电负荷、厂用负荷、供电负荷、损失负荷和用电负荷概念

电能主要是在生产、运输以及消费等各个环节中存在着,因此,根据所处环节的不同,对负荷有着不同的分类。用电负荷也就是消耗电能的用户在某个时间内在电力系统中通过某种设备对电功率进行选用,也就是用户在这个时间段内消耗的电功率的总和。发电厂通过电网对电能进行输送,在输送过程中难免会发生一定的消耗或者是损失,也就是损失负荷,用电负荷和损失负荷相加,总称为供电负荷,发电厂对其进行的消耗即是厂用负荷,而发电负荷就是全部总和,也就是在某个时间内功率的输出总和。

二、中长期负荷预测

2.1明确预测目的

对于电力负荷进行中长期的预测工作需要根据电力系统的实际需要来进行,要想进行这项工作,首先就要对预测目的进行明确,预测工程的目标以及所得的结果能够在不同的场所中使用,需要运用不同的预测方式,同时对于负荷所需要的数据和资料需要及时进行收集和整理,同时将相关人员或者是工作中所需的费用准备充足,从而支撑整个工作计划。

2.2确定预测的内容

中长期负荷预测包括电量预测和电力预测,一般包括以下内容。

(1)年(月)电量。

(2)年(月)最大负荷。

(3)分地区年(月)最大负荷。

(4)典型日、周负荷曲线,月、年负荷曲线。

(5)年平均日负荷率、年最小负荷率、年最大峰谷差、年最大负荷利用小时数、典型日平均负荷率和最小负荷率。

但是,在实际预测工作中,需要结合实际情况对电力情况进行预测,根据上面所介绍的内容进行一定的调整。

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2.3收集和整理资料

任何建设工作都需要基础工作,对于电力负荷预测工作来说更是如此,预测工作需要非常严格的准确度,因此所用的资料要运用最新的,可靠的信息和数据是基础,后续的工作也是以此为基础,同时,主要是对一些基础数据以及水平进行预测,像是城镇中人口数量以及城镇可支配收入或者是收入比重等要素,在预测过程中可以采用国家或者相关研究部门最新的报告和资料,数字要精准,这方面的资料可以通过一些权威网站或者是一些珍贵出版刊物来获取,也可以在相关部门中获取。

2.4选择预测的方法进行预测

预测要采用科学合理的方式进行,对预测内容进行统计和检验,其中一些对负荷预测产生影响的内外部因素要进行评价工作,分析其影响因素,同时对之后的发展趋势以及是否能够在之后继续有应用价值进行测算,在当前运用的方式中有各自的优势和确定,因此,要根据所在区域的人口或者是经济水平等数据以及资料作为基础,根据预测时间的长短来对预测方法进行选择,然后根据实际情况进行验证,以便能够获得最好的效果。

2.5分析评价预测结果

对电力负荷进行预测的整个阶段都相对比较复杂,同时影响因素也很多,方法的选型也很多,因此如何根据实际情况来对相关工作内容进行确定,需要进行评价工作,对其优劣和所遇到的问题都进行评定,并且对预测结果要适时进行修改,从而得到最终结果。

三、负荷预测技术的发展趋势

为了提高负荷预测的准确性,相关人员进行了深入的研究。研究表明,未来负荷预测技术可能会朝着以下几个方向发展。

3.1优选组合预测技术

所谓的“优选组合预测技术”主要包括以下两方面的含义:①采取不同的方法对负荷进行预测,然后选择合适的权重对预测结果进行加权平均;②采取不同的方法进行负荷预测,然后比较预测结果,从中选择拟合度最好的一种预测方法。

3.2专家系统预测技术

专家系统预测技术是指建立负荷预测的相关系统。该系统包含了专家们的知识和实践经验,在进行预测的过程中能够像专家一样作出合理的推测和决策。实践证明,精确的负荷预测至少需要满足以下两点要求:①有先进的高科技作支撑;②融入专家们的智慧和经验。因此,在预测负荷时需要专家系统这种先进的高新技术,采用这种方法预测中长期负荷时,得到的预测结果准确度非常高。

四、电网规划中中长期负荷预测的实证分析

1.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。

2.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。

3.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断提升,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:

[1]冯光,王文博.浅谈中压配电网网架结构优化[J].中国电力教育,2016(36):226,240.

[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,2015,22(6):37-38.

论文作者:孙佳姝

论文发表刊物:《电力设备》2019年第4期

论文发表时间:2019/7/8

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