淺談配網(wǎng)規(guī)劃中電力負(fù)荷預(yù)測

【摘 ?要】電力負(fù)荷預(yù)測是電網(wǎng)規(guī)劃中的基礎(chǔ)工作，準(zhǔn)確與否直接影響著電網(wǎng)規(guī)劃的質(zhì)量優(yōu)劣。負(fù)荷預(yù)測工作要求具有很強(qiáng)的科學(xué)性，盡管負(fù)荷預(yù)測的方法有多種，但由于所需數(shù)據(jù)難以得到即未來數(shù)據(jù)存在著不確定性。所以在實(shí)際負(fù)荷預(yù)測中，負(fù)荷預(yù)測往往不是非常準(zhǔn)確。對于配電線路規(guī)劃，電力負(fù)荷預(yù)測諸多方法中，專家預(yù)測法和類比法，能給予規(guī)劃人員近乎準(zhǔn)確的負(fù)荷發(fā)展方向，做好配網(wǎng)規(guī)劃。

【關(guān)鍵詞】配網(wǎng)規(guī)劃;電力負(fù)荷預(yù)測;配網(wǎng)網(wǎng)架

一、負(fù)荷預(yù)測的概念和原理

（一）電力負(fù)荷預(yù)測概念

電力負(fù)荷預(yù)測在充分考慮一些重要的系統(tǒng)運(yùn)行特性、增容決策、自然條件與社會影響的條件下，研究或利用一套系統(tǒng)地處理過去與未來負(fù)荷的數(shù)學(xué)方法，在滿足一定精度要求的意義下，確定未來某特定時刻的負(fù)荷數(shù)值，稱為負(fù)荷預(yù)測。

（二）電力負(fù)荷預(yù)測的作用

電力負(fù)荷預(yù)測是供電部門的重要工作之一，準(zhǔn)確的負(fù)荷預(yù)測，可以經(jīng)濟(jì)合理地安排電網(wǎng)內(nèi)部發(fā)電機(jī)組的啟停，保持電網(wǎng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定性，合理安排機(jī)組的檢修計(jì)劃，保證社會的正常生產(chǎn)和生活，降低發(fā)電成本，提高經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

負(fù)荷預(yù)測還決定了未來新的發(fā)電機(jī)組的安裝，決定裝機(jī)容量的大小、地點(diǎn)和時間，決定電網(wǎng)的增容和改建，決定電網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展。

（三）負(fù)荷預(yù)測的基本原理

1、可知性原理：

預(yù)測對象的發(fā)展規(guī)律，其未來的趨勢和狀況是可以為人們所知道的。人們通過總結(jié)它的過去和現(xiàn)在推測啟未來。這是人們進(jìn)行預(yù)測活動的基本依據(jù)。

2、可能性原理：

因?yàn)槭挛锏陌l(fā)展變化是在內(nèi)因和外因共同作用下進(jìn)行的。所以，對于某一具體指標(biāo)的預(yù)測，往往是按照其發(fā)展變化的多種可能性，進(jìn)行多方案預(yù)測的。

3、連續(xù)性原理：

是指預(yù)測對象的發(fā)展是一個連續(xù)的過程，其未來發(fā)展是這個過程的繼續(xù)。電力系統(tǒng)的發(fā)展變化存在著慣性，如某些指標(biāo)會以原有的趨勢和變化率發(fā)展下去。這是我們進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測的主要依據(jù)。因此了解事物的過去和現(xiàn)在，并掌握其變化規(guī)律，就可以對其發(fā)展情況，利用連續(xù)性進(jìn)行預(yù)測。

4、相似性原理：

盡管客觀世界中各種事物的發(fā)展各不相同，但一些事物發(fā)展之間還是存在著相似之處。目前，預(yù)測技術(shù)中使用的類推法或者歷史類比法，就是基于這個原理的預(yù)測方法。例如，當(dāng)我們預(yù)測一個新的開發(fā)區(qū)的用電量時，由于其建成時間較短，沒有很多歷史數(shù)據(jù)可以利用，這時很難利用建模方法預(yù)測，這種情況下，我們可以參考一個早已建成的、規(guī)模和條件具有可比性的其他開發(fā)區(qū)，以其發(fā)展時期相對應(yīng)的用電量，作為預(yù)測新開發(fā)區(qū)用電量的基礎(chǔ)，從而可以做出相應(yīng)的預(yù)測結(jié)果。

（四）負(fù)荷預(yù)測的分類：

電力負(fù)荷預(yù)測可以分為以下幾類：1超短期負(fù)荷預(yù)測2短期負(fù)荷預(yù)測3中期負(fù)荷預(yù)測4長期負(fù)荷預(yù)測。一般來說超短期和短期負(fù)荷預(yù)測采用的方法相同或者相近，中期和長期的負(fù)荷預(yù)測采用的方法相同或者相近?；\統(tǒng)的分也可以合并歸納為兩種：短期負(fù)荷預(yù)測與長期負(fù)荷預(yù)測。

二、影響電力負(fù)荷預(yù)測的因素及電力負(fù)荷預(yù)測的不確定性：

負(fù)荷預(yù)測工作要求具有很強(qiáng)的科學(xué)性，盡管負(fù)荷預(yù)測的方法有多種，但由于所需數(shù)據(jù)難以得到即未來數(shù)據(jù)存在著顯著的不確定性，如天氣的預(yù)報(bào)、產(chǎn)值的預(yù)測、GDP的預(yù)計(jì)等的偏差往往很明顯。而且各種影響因素也是不斷發(fā)展變化的。人們有些能夠預(yù)先估計(jì)，但有一些臨時情況，所以造成預(yù)測結(jié)果的不準(zhǔn)確性或不完全準(zhǔn)確性。

三、專家預(yù)測法和類比法在實(shí)際負(fù)荷預(yù)測中的作用

（一）專家預(yù)測法

經(jīng)驗(yàn)預(yù)測方法主要依靠專家或?qū)＜医M的判斷，不是依靠數(shù)量模型。目的不是弄清電力負(fù)荷變化的軌跡和結(jié)構(gòu)，而是給出一個方向性的結(jié)論，經(jīng)驗(yàn)預(yù)測技術(shù)主要為專家預(yù)測法，類比法及主觀概率預(yù)測法。

我們對于某個城市、地區(qū)的遠(yuǎn)景規(guī)劃中通常采用專家預(yù)測法和類比法。

所謂專家預(yù)測法即通過召集各個方面的專家對于負(fù)荷預(yù)測方面進(jìn)行大范圍的發(fā)表意見，然后綜合各方意見得出結(jié)論。

專家預(yù)測法主要有這幾步：1、確定專家小組成員，其要求對電力預(yù)測問題方面具有專家級水平，而且能熱心回答問題。2、進(jìn)行第一步預(yù)測，把所需資料及提出的問題分送給給位專家，請他們按照要求回答問題，然后把有關(guān)材料收回。3、反復(fù)進(jìn)行預(yù)測，把專家判斷意見加以綜合，歸納出各種不同意見，再次分送給專家復(fù)議，請他們在比較自己意見和別人意見的基礎(chǔ)上確定是否修改，再把第二次判斷意見收集起來，再進(jìn)行歸納分析。這樣反復(fù)幾次，即可將專家們的意見趨向一致。4、得出預(yù)測結(jié)果。對最后一次專家意見，可用統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行分析得出預(yù)測結(jié)果。

專家預(yù)測法有很多優(yōu)點(diǎn)，節(jié)省了無謂的爭論，節(jié)省了專家們的時間和行程費(fèi)用，可以方便地安排時間、思考問題。

我們單位就是通過方案審批會議進(jìn)行配網(wǎng)規(guī)劃的。一般來說在配電系統(tǒng)規(guī)劃時，我們單位會通知各個部門經(jīng)理，對于某個方案進(jìn)行討論，各抒己見，然后達(dá)成共識?？傮w預(yù)測還是比較準(zhǔn)確的，但是這對每個專家的經(jīng)驗(yàn)也是提出了考驗(yàn)。如果知識不到位，對于負(fù)荷預(yù)測，配網(wǎng)規(guī)劃上就會有所偏差，影響結(jié)果。

（二）類比法

類比法是對于類似事物作對比分析，通過已知事物對未知事物或新事物做出預(yù)測。例如，要新建一個經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，從動工興建到正常運(yùn)作逐年的電量需求是一個新事物，需要在規(guī)劃設(shè)計(jì)時做出預(yù)測，以便統(tǒng)籌安排。由于沒有歷史數(shù)據(jù)，不可能進(jìn)行模型預(yù)測，在這種情況下，采用類比法是比較有效的。找一個已建成的經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，與待建開發(fā)區(qū)進(jìn)行比較，尋找共同點(diǎn)，利用相似和比例關(guān)系，對用電量做出預(yù)測，注意不同之處，進(jìn)行調(diào)整。例如借助甲市造船基地規(guī)模所達(dá)到的電力需求，我們市曾經(jīng)也預(yù)測過本地造船基地的電力負(fù)荷，并對當(dāng)?shù)氐淖冸娝枞萘窟M(jìn)行規(guī)劃，雖然沒有實(shí)施，但是現(xiàn)在看來當(dāng)時的預(yù)測也是非常有預(yù)見性的，屬地變電所現(xiàn)在已經(jīng)滿足不了工業(yè)的需求。

四、負(fù)荷預(yù)測和研究對于配網(wǎng)規(guī)劃的意義

電力工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的重要部門，它的發(fā)展水平不僅對國民經(jīng)濟(jì)的其他部門會產(chǎn)生巨大影響，而且還涉及到大量的一次能源的消耗、巨額資金投入及其可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略問題，因此對于準(zhǔn)確的負(fù)荷預(yù)測可以進(jìn)行電力系統(tǒng)規(guī)劃與優(yōu)化，結(jié)合實(shí)際進(jìn)行可靠性研究，不僅可以獲得巨大的社會效益，提高電力系統(tǒng)的安全性，而且可以獲得巨大的經(jīng)濟(jì)效益。因此負(fù)荷預(yù)測對于配網(wǎng)規(guī)劃有重要的意義。

如果配電系統(tǒng)能夠緊跟電力負(fù)荷預(yù)測，而不是簡單的走一步看一步的話，就能大幅度地提高供電質(zhì)量和可靠性。

五、負(fù)荷預(yù)測對于配電網(wǎng)架的影響及積極作用

目前我國城市建設(shè)配電網(wǎng)的發(fā)展還存在一些普遍性問題。如網(wǎng)架結(jié)構(gòu)薄弱、電力設(shè)備陳舊、事故率高、線路過載、可靠性差、電壓質(zhì)量低等。具體可歸納為一下幾點(diǎn)：1、中壓配電網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)薄弱。2、城市配電網(wǎng)技術(shù)落后，網(wǎng)絡(luò)自動化水平低。3、線路損耗較高，電壓合格率普遍低。4、電網(wǎng)供電可靠性低，電網(wǎng)規(guī)劃不合理。

長期以來，城市配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)薄弱，多分段多聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)未形成，造成電壓不穩(wěn)定，網(wǎng)絡(luò)損耗大、故障發(fā)生頻繁。我國配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)，主要是由規(guī)劃人員依據(jù)個人的經(jīng)驗(yàn)和局部計(jì)算來進(jìn)行的，不具備遠(yuǎn)景預(yù)測、和普遍性。在有限的條件下解決負(fù)荷增加，線路過載、電壓偏低的問題。對于規(guī)模日益擴(kuò)大的配電網(wǎng)，這種規(guī)劃是不合理的。

這些問題如果引入負(fù)荷預(yù)測，根據(jù)對線路遠(yuǎn)景負(fù)荷預(yù)測，再進(jìn)行規(guī)劃，這些問題便能夠很好解決，但是現(xiàn)實(shí)中，線路規(guī)劃往往還是落后于負(fù)荷預(yù)測的。

這些年來國網(wǎng)公司已經(jīng)加快和推進(jìn)了配電網(wǎng)的建設(shè)與改造，把重點(diǎn)放到中低壓配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)改造方面。全面的規(guī)劃優(yōu)化網(wǎng)架的建設(shè)與改造，能夠有效地縮小容量要求、降低網(wǎng)絡(luò)損耗、減少施工投入，提高人力物力的利用率，有效降低建設(shè)投資和維護(hù)費(fèi)用，為國家和電力公司帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

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作者簡介：

湯琛?。?983.07--）;性別：男，籍貫：江蘇省啟東人，學(xué)歷：?？?，畢業(yè)于南京工程學(xué)院;現(xiàn)有職稱：助理工程師;研究方向：架空線路設(shè)計(jì);

（作者單位：江蘇益鎏電力發(fā)展有限公司）