河南省電力負(fù)荷特性分析及預(yù)測(cè)

劉軍會(huì)+王江波+白宏坤+鄧方釗+何新薈

[摘 要] 為提高河南省電網(wǎng)規(guī)劃的前瞻性和合理性，需準(zhǔn)確把握河南省用電負(fù)荷特性及其發(fā)展趨勢(shì)。在分析負(fù)荷特性現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究歸納典型行業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)及居民的用電曲線。結(jié)合“十三五”河南省用電結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)，采用曲線擬合的方法預(yù)測(cè)2020年河南電網(wǎng)典型日負(fù)荷特性曲線。負(fù)荷特性預(yù)測(cè)結(jié)果可為本地新能源消納及入豫外電調(diào)峰需求研究提供參考。

[關(guān)鍵詞] 負(fù)荷特性；用電結(jié)構(gòu)；負(fù)荷預(yù)測(cè)

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 23. 072

[中圖分類號(hào)] TM732 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673 - 0194（2017）23- 0140- 02

0 引 言

負(fù)荷特性分析及預(yù)測(cè)是電力市場(chǎng)分析工作的重要方面，也是電源規(guī)劃、調(diào)峰規(guī)劃以及電力平衡分析的重要基礎(chǔ)。

隨著供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)步伐加快，以往以高耗能產(chǎn)業(yè)為代表的高速、集中式用電負(fù)荷增長(zhǎng)模式，逐步轉(zhuǎn)為以分散式小用戶為代表的中高速、分散化增長(zhǎng)模式，河南電網(wǎng)的負(fù)荷特性正發(fā)生新的變化。有必要從用電結(jié)構(gòu)的變化入手，開展遠(yuǎn)期電網(wǎng)負(fù)荷特性預(yù)測(cè)研究。

1 河南電網(wǎng)負(fù)荷特性分析

（1）年負(fù)荷曲線。河南電網(wǎng)年負(fù)荷曲線存在夏季和冬季兩個(gè)高峰（見圖1），夏季高峰負(fù)荷一般出現(xiàn)在7月，冬季高峰負(fù)荷一般出現(xiàn)在12月或1月。冬季高峰負(fù)荷一般為夏季高峰負(fù)荷的85%～95%，2016年為87.8%。

（2）省網(wǎng)峰谷差。河南省電網(wǎng)年最大峰谷差呈現(xiàn)逐年遞增態(tài)勢(shì)，由2010年的1016萬(wàn)千瓦增長(zhǎng)至2016年的1913萬(wàn)千瓦，年均增長(zhǎng)11.1%。

（3）年最大峰谷差率。受產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整及2015年縣域執(zhí)行峰谷分時(shí)電價(jià)雙重因素影響，年最大峰谷差率雖存在小幅波動(dòng)，但整體呈逐步上升的態(tài)勢(shì)，由2010年的30.6%上升至2016年的38.8%，如圖2所示。

（4）省網(wǎng)負(fù)荷尖峰特性。2016年省網(wǎng)負(fù)荷大于95%全年最大負(fù)荷的持續(xù)時(shí)間僅5小時(shí)，較2010年少16小時(shí)。2016年省網(wǎng)負(fù)荷大于90%全年最大負(fù)荷的持續(xù)時(shí)間僅36小時(shí)，較2010年少80小時(shí)，如表1所示。

（5）日負(fù)荷曲線。春、秋兩季典型日日負(fù)荷曲線呈現(xiàn)“一日三峰”。早高峰一般出現(xiàn)在早上7～8點(diǎn)，午高峰一般出現(xiàn)在中午11～12點(diǎn)，晚高峰一般出現(xiàn)在傍晚18～19點(diǎn)。

夏、冬兩季典型日日負(fù)荷曲線呈“馬鞍形”。午高峰一般出現(xiàn)在中午11-13點(diǎn)。夏季晚高峰一般出現(xiàn)在晚上20-22點(diǎn)，冬季晚高峰一般出現(xiàn)在傍晚18-20點(diǎn)。

夏季典型日最大負(fù)荷出現(xiàn)在午高峰，春、秋、冬三季典型日最大負(fù)荷出現(xiàn)在晚高峰，如圖3所示。

（6）日負(fù)荷特性指標(biāo)。2016年河南年平均日負(fù)荷率為0.892，最小負(fù)荷率為0.612。日負(fù)荷率春季較高，其他三季相差不大；最小負(fù)荷率冬季較低，其他三季相差不大，如表2所示。

2 典型行業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)及居民日負(fù)荷曲線

（1）連續(xù)性生產(chǎn)行業(yè)。鋼鐵、化工、水泥等行業(yè)生產(chǎn)受季節(jié)影響較小，典型日負(fù)荷曲線相對(duì)平穩(wěn)，負(fù)荷曲線如圖4所示。

（2）不連續(xù)生產(chǎn)行業(yè)。裝備制造、電氣電子制造行業(yè)的典型日負(fù)荷曲線有兩個(gè)峰值，全天較高的負(fù)荷水平集中在8～11點(diǎn)，次高峰集中在13～16點(diǎn)，日負(fù)荷曲線波動(dòng)較大，如圖5所示。

（3）第三產(chǎn)業(yè)。交通運(yùn)輸、商業(yè)、金融房地產(chǎn)等服務(wù)業(yè)約占第三產(chǎn)業(yè)的60%。其典型日負(fù)荷曲線峰值明顯，集中在晚高峰17～21點(diǎn)。日負(fù)荷曲線波動(dòng)較大，日峰谷差率偏高，日最小負(fù)荷率偏低。

（4）居民生活。存在兩個(gè)用電高峰時(shí)段，午高峰一般在12～14點(diǎn)，晚高峰一般在20～22點(diǎn)。由于空調(diào)負(fù)荷在白天和晚上的用電中都占有較大比重，負(fù)荷曲線的兩個(gè)用電高峰較為突出，如圖6所示。

4 結(jié) 語(yǔ)

本文重點(diǎn)分析河南電網(wǎng)2016年的負(fù)荷特性，在考慮河南省用電結(jié)構(gòu)變化的基礎(chǔ)上，采用曲線擬合的方法預(yù)測(cè)了2020年河南電網(wǎng)的用電負(fù)荷特性。

（1）從年負(fù)荷特性曲線來看，河南電網(wǎng)明顯存在夏季、冬季兩個(gè)高峰，冬季高峰負(fù)荷一般為夏季高峰的85%～95%之間，春秋最大負(fù)荷一般為夏季高峰的70%～75%之間。

（2）從日負(fù)荷特性曲線來看，河南典型日負(fù)荷曲線呈“馬鞍形”，一天之內(nèi)會(huì)出現(xiàn)“午高峰（11：00～13：00）”、“晚高峰（18：00～21：00）”兩個(gè)高峰負(fù)荷，且用電高峰時(shí)段多集中于9：00～21：00之間。因此，入豫外電送電曲線既要考慮河南電網(wǎng)春、夏、秋、冬等季節(jié)性負(fù)荷特性，還應(yīng)考慮日負(fù)荷特性（包括高峰低谷時(shí)段、高峰低谷負(fù)荷比例等），設(shè)計(jì)合理的送電曲線，提高與河南負(fù)荷特性的匹配度。

（3）根據(jù)未來負(fù)荷特性的變化趨勢(shì)，河南正處于從高耗能行業(yè)向高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)、服務(wù)業(yè)轉(zhuǎn)變的發(fā)展時(shí)期，尖峰特性較為明顯的第三產(chǎn)業(yè)和居民負(fù)荷的快速增長(zhǎng)，將會(huì)使省網(wǎng)平均負(fù)荷率、最小負(fù)荷率不斷下降，峰谷差不斷拉大，給電網(wǎng)調(diào)峰將帶來較大影響。

主要參考文獻(xiàn)

[1]王寶，葉彬，石雪梅，等. 基于用電結(jié)構(gòu)變動(dòng)的省級(jí)電網(wǎng)長(zhǎng)期負(fù)荷特性預(yù)測(cè)[J]. 現(xiàn)代電力，2015， 32（3）：54-59.

[2]楊卓，李波.廣西電網(wǎng)負(fù)荷特性分析與預(yù)測(cè)[J]. 廣西電力， 2014，37（4）：5-10.