電力負(fù)荷預(yù)測技術(shù)分析與應(yīng)用

深圳供電局有限公司 廣東深圳 518000

摘要：負(fù)荷預(yù)測是電力系統(tǒng)合理規(guī)劃與調(diào)度的重要前提，它的準(zhǔn)確性直接影響著電網(wǎng)規(guī)劃質(zhì)量的優(yōu)劣。因此如何利用現(xiàn)有資料并合理運(yùn)用各種預(yù)測方法，得到符合實(shí)際情況的預(yù)測結(jié)果，為電網(wǎng)規(guī)劃提供科學(xué)的基礎(chǔ)，是電網(wǎng)規(guī)劃工作者面臨的重要問題。本文簡單闡述電力負(fù)荷預(yù)測技術(shù)，并通過實(shí)例應(yīng)用加以分析。

關(guān)鍵詞：電力負(fù)荷預(yù)測；短期預(yù)測；長期預(yù)測

一、電力負(fù)荷預(yù)測技術(shù)分析

1.電力負(fù)荷預(yù)測的基本原理

電力系統(tǒng)的負(fù)荷預(yù)測是一個(gè)較為傳統(tǒng)的研究課題，指的是從氣象、電力系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)以及社會(huì)等已知情況出發(fā)，并且經(jīng)過對(duì)具體數(shù)據(jù)的分析與研究，探究事物間內(nèi)在的聯(lián)系與發(fā)展規(guī)律，對(duì)電力系統(tǒng)的負(fù)荷發(fā)展進(jìn)行預(yù)先地估計(jì)及預(yù)測。其基本原理同其他學(xué)科的預(yù)測原理基本相同，主要是可知性與可能性原理，即預(yù)測對(duì)象的發(fā)展規(guī)律及其發(fā)展趨勢可以被人們知道的，而且這種發(fā)展規(guī)律具有多種可能性；慣性原理，即指預(yù)測對(duì)象的發(fā)展是一個(gè)連續(xù)統(tǒng)一的過程，未來是現(xiàn)在的繼續(xù)；相似性原理，即現(xiàn)在的狀況與過去的狀況十分相似，性質(zhì)沒有發(fā)生大的變化；反饋性原理，就是將預(yù)測的理論值與實(shí)際相結(jié)合，在實(shí)踐中檢驗(yàn)之后進(jìn)行修正，保證了預(yù)測的準(zhǔn)確性。系統(tǒng)性原理，預(yù)測對(duì)象是一個(gè)完整的系統(tǒng)，它本身有內(nèi)在的系統(tǒng)，與外界聯(lián)系之后又成為一個(gè)系統(tǒng)，而且這個(gè)系統(tǒng)是動(dòng)態(tài)發(fā)展的。

2.電力負(fù)荷預(yù)測方法的分類

按照時(shí)間進(jìn)行劃分，電力負(fù)荷預(yù)測主要分為以下四種：超短期負(fù)荷預(yù)測、中期負(fù)荷預(yù)測、短期負(fù)荷預(yù)測以及長期負(fù)荷預(yù)測。其中，超短期負(fù)荷預(yù)測是以10分鐘到1小時(shí)為計(jì)算單位來進(jìn)行監(jiān)控、處理和預(yù)測；短期負(fù)荷預(yù)測如經(jīng)濟(jì)負(fù)荷分配、水火電協(xié)調(diào)和檢修設(shè)備等，是以一年中的月、周、天、小時(shí)為計(jì)算單位來進(jìn)行預(yù)測的；中期負(fù)荷預(yù)測如對(duì)設(shè)備進(jìn)行大修等，是以5年左右的時(shí)間為計(jì)算單位來進(jìn)行預(yù)測的；長期負(fù)荷預(yù)測則是以10年以上的時(shí)間為計(jì)算單位來進(jìn)行預(yù)測的。本文中的負(fù)荷預(yù)測主要分析短期預(yù)測與長期預(yù)測。

二、實(shí)例運(yùn)用

1.概述

隨著城市經(jīng)濟(jì)規(guī)模的發(fā)展，深圳供電局有限公司逐步轉(zhuǎn)變成為南方電網(wǎng)獨(dú)立子公司。公司的成長也意味著承擔(dān)更大的任務(wù)和負(fù)荷，承擔(dān)著深圳市（蛇口除外）的供電任務(wù)，供電面積1952.84平方公里。至2013年初擁有客戶254.5萬戶，110千伏及以上變電站214座，主變?nèi)萘?738.2萬千伏安，110千伏及以上輸電線路4111千米，10千伏線路27604千米。

深圳電網(wǎng)是全國供電負(fù)荷密度最大、供電可靠性領(lǐng)先、具有省級(jí)電網(wǎng)規(guī)模的特大型城市電網(wǎng)，最高供電負(fù)荷（1367.5萬千瓦）位居全國第四、南網(wǎng)第一。2012年，建成110千伏及以上變電容量346.2萬千伏安、線路長度145.4千米；全年供電量705.09億千瓦時(shí)，為南網(wǎng)五省區(qū)內(nèi)首個(gè)突破700億千瓦時(shí)的城市電網(wǎng)，連續(xù)8年位居全省第一。

深圳市是我國典型的商業(yè)大城市，其商業(yè)負(fù)荷比重大。商業(yè)負(fù)荷（其代表性負(fù)荷為照明負(fù)荷和空調(diào)負(fù)荷）是一種社會(huì)性、人為特征突出的負(fù)荷。受人為因素影響，其變化規(guī)律模糊，隨機(jī)分量大，不確定性強(qiáng)。以此同時(shí)電力負(fù)荷還受諸多環(huán)境影響，深圳地理位置毗鄰海域，氣候情況復(fù)雜，進(jìn)一步增加了電網(wǎng)負(fù)荷的隨機(jī)分量。深圳電網(wǎng)負(fù)荷表現(xiàn)為峰谷差大、工作日/休息日負(fù)荷變化大，由此可以看出電力負(fù)荷的重要性及復(fù)雜性。因此針對(duì)負(fù)荷連續(xù)增長的嚴(yán)峻形勢，公司已經(jīng)采取了積極的應(yīng)對(duì)措施，并從制定電力負(fù)荷預(yù)警系統(tǒng)，并依據(jù)短期預(yù)測和長期預(yù)測相結(jié)合的方式成功解決了諸多電力負(fù)荷技術(shù)問題。下文以某供電所為列加以分析。

1、電網(wǎng)配電負(fù)荷預(yù)警系統(tǒng)

為應(yīng)對(duì)某地區(qū)配電系統(tǒng)點(diǎn)多、面廣、管理復(fù)雜的現(xiàn)狀，開發(fā)了《電網(wǎng)配電負(fù)荷預(yù)警系統(tǒng)》，該系統(tǒng)通過線路技術(shù)參數(shù)信息、在裝容量統(tǒng)計(jì)、負(fù)荷信息、以及線路改造規(guī)劃方案等內(nèi)容提供了有效數(shù)據(jù)支撐。為“大運(yùn)行”體系和“大規(guī)劃”體系的良好運(yùn)行提供了保障，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了業(yè)擴(kuò)報(bào)裝受限由定性管理到定量管理，加快了業(yè)擴(kuò)報(bào)裝速度。

該系統(tǒng)優(yōu)化了工作，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測分析參數(shù)信息、負(fù)荷信息、在裝容量統(tǒng)計(jì)等內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)、規(guī)劃管理、營銷、應(yīng)用需求，系統(tǒng)每月定時(shí)統(tǒng)計(jì)線路出口、最大負(fù)荷相關(guān)數(shù)據(jù)、分歧線路在裝容量，并完成了10KV、66KV、220KV和500KV系統(tǒng)千伏路額定載流量、在裝容量、最大負(fù)荷等綜合信息實(shí)現(xiàn)線路超負(fù)荷預(yù)警功能，成為電網(wǎng)規(guī)劃、業(yè)擴(kuò)報(bào)裝、運(yùn)行管理等相關(guān)工作的重要管理手段。截止目前該系統(tǒng)紅色預(yù)警達(dá)十幾條，橙色預(yù)警二十幾條，黃色預(yù)警八十條，針對(duì)預(yù)警信息儲(chǔ)備電網(wǎng)建設(shè)項(xiàng)目達(dá)100多個(gè)。公司依據(jù)實(shí)際情況管理規(guī)定當(dāng)達(dá)到黃色預(yù)警時(shí)報(bào)批負(fù)荷需各職能部門協(xié)調(diào)會(huì)議協(xié)商后確定；當(dāng)達(dá)到橙色預(yù)警時(shí)報(bào)批負(fù)荷需事先溝通征得公司生產(chǎn)副總經(jīng)理同意；當(dāng)達(dá)到紅色預(yù)警時(shí)報(bào)批負(fù)荷需事先溝通征得公司總經(jīng)理同意。該體系的實(shí)現(xiàn)為長期預(yù)測提供良好運(yùn)行提供了先決基礎(chǔ)。

近年來依據(jù)預(yù)測系統(tǒng)檢測得出A、B、C供電區(qū)域總負(fù)荷不超過300MW，系統(tǒng)性的預(yù)判了電力負(fù)荷的工況并依據(jù)此方案制定了《220千伏線路停電期間A、B、C地區(qū)控制負(fù)荷方案》，該方案得到了良好的運(yùn)行效果。自2012年12月份以來，A電網(wǎng)全口徑最大負(fù)荷先后創(chuàng)出1386兆瓦、1395兆瓦、1410兆瓦、1430兆瓦的新高，但通過良好的預(yù)警系統(tǒng)成功制定方案規(guī)避了電力負(fù)荷問題所產(chǎn)生的影響。

2、短期預(yù)測輔助系統(tǒng)

雖然通過預(yù)警系統(tǒng)實(shí)施反饋了電力負(fù)荷工況，并可以實(shí)現(xiàn)長期預(yù)測，然而僅僅實(shí)時(shí)預(yù)警系統(tǒng)在實(shí)際操作中僅能作為日常運(yùn)營的參考，而實(shí)際現(xiàn)實(shí)中電力負(fù)荷往往伴隨著天氣、環(huán)境、時(shí)節(jié)、大型耗能企業(yè)投產(chǎn)等多種工況，這些工況短期內(nèi)將對(duì)系統(tǒng)造成強(qiáng)烈沖擊，如不能準(zhǔn)確預(yù)測短期事件將無法做出預(yù)判并及時(shí)處理。

為此供電公司依據(jù)本地實(shí)際情況，按月按季節(jié)按事件規(guī)劃了短期預(yù)測，并及時(shí)做出預(yù)判和操作。針對(duì)特殊預(yù)測是指依據(jù)當(dāng)時(shí)實(shí)際情況，做出相應(yīng)規(guī)劃處理，以解決當(dāng)前問題。

例如體育館承辦賽，供電公司立刻制定了短期負(fù)荷測試方案，并在長期負(fù)荷的基礎(chǔ)上追加了體育館大負(fù)荷測試方案，以保證賽事期間供用電安全。將場館照明、轉(zhuǎn)播大屏、場館外亮化、空調(diào)、風(fēng)機(jī)、廣播、監(jiān)控等用電設(shè)備全部啟用，并對(duì)體育館變壓器供配電線路進(jìn)行了實(shí)測，并制定了短期電力負(fù)荷配置，從而完好的實(shí)現(xiàn)了電力負(fù)荷控制并解決了系統(tǒng)問題。

3、用電客戶制度管理系統(tǒng)

供電公司鑒于現(xiàn)狀，公司制定了電網(wǎng)建設(shè)“三年發(fā)展規(guī)劃”的總體思路和目標(biāo)，以“三抓、一創(chuàng)” 為發(fā)展重點(diǎn)，即抓管理責(zé)任落實(shí)、抓基建標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)、抓基建同業(yè)對(duì)標(biāo)和分包隊(duì)伍管理。針對(duì)大型企業(yè)制定了客戶管理體制，實(shí)時(shí)監(jiān)測大中型企業(yè)用電情況，針對(duì)地方政府全力推進(jìn)的工程項(xiàng)目實(shí)行客戶經(jīng)理制和綠色通道制，及時(shí)協(xié)調(diào)解決業(yè)擴(kuò)報(bào)裝中存在的問題；對(duì)全市40戶停產(chǎn)、減容的大客戶主動(dòng)提供恢復(fù)用電服務(wù)，爭取用戶早用電、多用電；開展售電量前15位工業(yè)企業(yè)走訪活動(dòng)，及時(shí)掌握企業(yè)生產(chǎn)、運(yùn)營情況以及發(fā)展趨勢，積極提供優(yōu)化用電建議；全面實(shí)施獎(jiǎng)勵(lì)政策，出臺(tái)了《城市規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)用電獎(jiǎng)勵(lì)辦法》，與政府聯(lián)動(dòng)大力宣傳激勵(lì)政策，促進(jìn)工業(yè)企業(yè)用電量的提升并進(jìn)一步對(duì)用電進(jìn)行了良好的預(yù)判。

4、結(jié)論

供電公司通過建立電力負(fù)荷預(yù)警系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了電力負(fù)荷預(yù)判，解決了長期電力負(fù)荷問題，并制定相應(yīng)解決方案。通過電力負(fù)荷短期事件預(yù)測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)短期預(yù)測及長期階段預(yù)測完美結(jié)合，解決了諸如全運(yùn)、高考的系統(tǒng)問題。建立了用電用戶管理體制，為用能實(shí)現(xiàn)了良好的預(yù)判，通過全方位體系的運(yùn)行，供電公司在近幾年規(guī)避了多個(gè)重要危機(jī)并解決了多項(xiàng)難題，具有重要的現(xiàn)實(shí)推廣意義。

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