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【摘要】近年来,我国城市化进程加快,城市人口比例逐渐增加,据统计,未来城市人口可达10亿。为满足居民需求,因而,城市基础建设的进程必须加快。而作为基础建设的重要环节,城市配电网规划中的负荷预测,有助于我们更好地建设和完善城市配电网。本文分析目前城市配电网负荷预测中的不足和缺陷,据此,提出相应的解决措施,并对其进行效果评估,以此检验其方法的可行性和有效性。
【关键词】城市配电网;负荷预测;问题;措施;效果评估
一、引言
我国城市化步伐的加快,以及电力工业的发展,对我国的配电网建设提出了新的要求。过去,由于1电力发展跟不上用户用电需求,我国城市配电网出现了一系列的问题,而如今,我国电力工业得到了巨大的发展,并且在未来也有很大的发展潜力。因此,对城市配电网进行负荷预测是十分有必要的。负荷预测是对电力系统进行规划的重要环节,也是其运营的基础。预测的准确性是负荷预测的重要标准。对用电量的准确预测,既能减少浪费,使资源配置合理化,又能满足人们用电需求,确保用电的正常运行。
从时间角度来看,负荷预测分为三种类型,如2短期、中期以及长期。而2总体负荷预测以及按地理分块负荷预测则是从空间上划分的。目前,进行负荷预测的方法主要有2平均增长率法、回归分析法以及灰色预测、专家预测等。然而,对城市配电网进行负荷预测也有一定难度,这给我们实现负荷预测效果最优化带来了困难。下文将具体提出在负荷预测时所遇到的问题,并针对这些问题,提出相应的解决对策,最后对其进行效果评估。
二、负荷预测中的具体问题
负荷预测是配电网规划中相当重要的一部分,为确保其预测的准确性,我们已经使用了多种科学的预测方法,并进行了多次的实地考察。然而,由于中国人口众多,城市规划起步较晚,有许多地方规划不合理,以及用电分布复杂等现实问题,导致我们在进行实际的负荷预测过程中,会出现一些困难和问题。下面,我们将具体讨论这些问题。
1.“点负荷”问题
关于“点负荷”的理解,我们可以认为3每个用户都是点负荷。我们在对城市配电网进行负荷预测时,为确保准确性,理应考虑到每个用户,但是,这种方法费时费力,效率极低。因此,相关的电力部门往往只会对负荷较大的用户进行统计和记录。因此,我们一般所说的“点负荷”是指对3在日常用电中用电负荷较大的用户进行用电记录和统计。然而,目前,有关部门对用电负荷量的标准不统一,没有一个明确的标准界定负荷的大小。此外,由于不同地区的经济情况不同,用电负荷的标准也有所不同。比如像上海、江苏这样的经济较为发达地区,其工厂、企业众多,用电负荷就比较大,其用电标准就比较高。而向贵州、安徽等一些经济较为落后地区,其最大的用户负荷也许在经济较发达地区都不会被统计。因此,综上可知,“点负荷”的统计方法,在实际操作中,其划分标准上有所欠缺。
2.外在因素问题
在实际工作中,3县级配电网一般会分别采用点负荷预测和一般负荷预测的方法,但受未来的外在因素影响,其结果往往比预测的用电量要大。这包括未来城市引入企业、工厂,以及申报的项目等。因此,我们做负荷预测往往根据时间长短有短期、中期和长期之分,而中期预测往往是比较常用的。随着国民经济的发展,某一地区有可能在一年内就会出现大量的企业、工厂等,或者由于市场变化,企业、工厂的生产发生变化,这些外在因素都会影响用电量的变化,而再做负荷预测时,这些因素虽然能够被考虑到,但往往与实际结构相差较大。
3.“同时率”问题
同时率是在负荷预测中必然考虑的因素之一。无论是在什么样的负荷预测中,负荷相加时,同时率就必须考虑。而同时率在数值上是<1,如果把它考虑后,那么总负荷就会变得比较大。因而,3必须使同时率相对固定或确定,然而,在具体的实施过程中却相对困难。
除了上述三个方面的问题,在实际的负荷预测中,关于不同预测方法方面也会有些问题,比如关于饱和密度及饱和年限、预测的软件工具方面的问题等。
三、解决措施
针对上述问题,下文提出了以下的解决措施。具体内容如下:
1.电力弹性系数法
这种预测方法主要是为了解决“点负荷”相关的问题。在我国,3电力弹性系数法和GDP的规划所预测的数值相关,因而,用这种方法,实际上就是将市场经济的因素考虑进去了。因此,我们只要做到一切从实际出发,针对具体的问题进行相应的分析,那么,在电力弹性系数的帮助下,就能较为准确的做负荷预算。一般情况下,电力弹性系数适用于3产业结构相对稳定,变化较小的地区。只有在这种地区,才能确保其预测的准确性,缩小其误差率。
2.多种预测方案
受外部因素影响,有的时候一个地区的用电量会有所变化,因而需要准备多种情况的预测方案。如选择一种适用于一般情况的方案,然后,以这种方案为基准,允许其上下浮动,2分别作为高低方案,其浮动系数,具体情况具体分析。此外,也可根据往年最高用电量和最低用电量,作为方案的参考。总之,必须准备多套方案,以应对突发状况的出现。
3.同时率确定
正如上文所言,确定同时率比较困难,但不是完全不可以。目前主要有以下几种方法,可以对同时率进行确定。
第一个方法是根据3历史同时率来确定。我们很难确定当下以及未来的同时率,但是可以参考历史同时率。而且历史同时率也是可以测量到的。从设备上看,一般情况下,3各级变电站的出口是有电能计量装置的,这个装置能够将历史同时率记录下来,即系统负荷的最大值以及每个变电站的最大负荷值相加总和的比值。当然这种方法不是普遍适用的,它一般用于用电结构相对稳定的地区。
第二个方法是将典型的3日负荷曲线叠加起来,从而获得同时率。这种方式使用的比较多,能够较为准确地反映同时率的变化曲线,从而根据科学计算,确定同时率。 最后一个方法是经验评估法。这是在3缺乏资料、数据信息的情况下使用的。这种方法比较粗糙,其准确性容易受到多重因素的干扰,所以一般不会采用。但是这种方法在特殊情况下却是较为常用的手段,尤其是在信息资料不足的情况下,是最为常见的方法。
当然,以上的三种措施并不能解决所有的问题,要想解决这些问题还需要科学的计算方式、合理的方案以及多方人员的共同努力,只有这样才能保证负荷预测的准确性,从而实现城市配电网的科学规划和建设。
四、效果评估
以上三种解决措施在一定程度上能够使负荷预测误差减少。4用电量的多少与市场经济有着相当大的关系,而电力弹性系数法正是能够将市场变化的因素考虑进去的方法,它根据市场需求,在具体情况下进行具体分析,从而减少预测误差。当然,由于与市场经济相关,其系数的稳定与当地产业结构的稳定性有关,因而,在产业结构比较稳定的地区,采用电力弹性系数法,能够更好地适应市场经济的发展,为经济社会发展确定合理的供电量。
负荷预测是一种预见性的行为。然而,未来是不可确定的,是具有多种可能性的。电力弹性系数法一般用于产业结构比较稳定的地区,然而,我们不能保证未来产业结构不变化。而事实上,一个地区,其产业结构往往是动态发展的,因此必须预备多套负荷预测方案,这样有利于应对各种突发状况。我们做负荷预测失误时,只会出现两种情况,一种是预测过大,一种是预测过小。而使用多套方案,分别分为低、中、高三种,以应对不同的状况,只有如此,才能更加有效地应对问题、解决问题。
最后,同时率在负荷预测中的作用十分重要,因而对其进行科学确定,有利于我们做好负荷预测工作。由于其确定的难度较大,我们提出了三种方法,一种是经验评估法,一种是叠加法,一种是历史同时率法。这三种方法可以针对不同情况确定同时率的大小。如经验评估法,主要用于缺乏相关资料的情况下。历史同时率法则是用于用电结构稳定的情况下等。三种方法为我们提供了三种不同的途径确定同时率,通过这些方法,我们能够更科学准确地确定同时率,从而更好地对未来用电做出负荷预测。
综上,根据三种方案的不同优劣,选择适合当地实际情况的方案,有利于应对各种突发状况,从而使当地配电网能够得到更好地规划和完善。
五、结论
本文着重分析讨论了目前城市配电网负荷预测中存在的问题,并提出了相应的解决策略。我们通过上文可知,5负荷预测中的问题与其所使用的预测方法,如“点负荷”,以及许多外在因素,如产业结构改变等,以及“同时率”等有关。针对这些问题,本文提出了相应的解决策略,如电力弹性系数法、多方案法以及三种同时率的确定方法。这些措施有利于减少预测误差,减小未来风险。由于它们所针对的情况不同,因而其效果也不同。总而言之,只有通过具体问题具体分析,采用适合的方案,才能使城市配电网得到更好的规划,并使其效果达到最优化。
参考文献
[1]林习艺.城市配电网规划两大关键技术研究[D].湖南大学,2014
[2]乐欢.城市配网规划中基于空区推论的空间负荷预测方法研究[D].重庆大学,2009
[3]张静.配电网规划中负荷预测实际问题探讨[J].华东电力,2014
[4]金祎.城市配电网规划中电力负荷预测的应用研究[J].中国新技术新产品,2012
[5]张丽君.城市配电网规划及其技术评估方法研究[D].华南理工大学,2010
作者简介
杨延超(1981,11—),男,汉族,籍贯:河南沁阳,学历:本科,职称:工程师。工作单位:国网河南省电力公司焦作供电公司。研究方向:配电网规划。
【关键词】城市配电网;负荷预测;问题;措施;效果评估
一、引言
我国城市化步伐的加快,以及电力工业的发展,对我国的配电网建设提出了新的要求。过去,由于1电力发展跟不上用户用电需求,我国城市配电网出现了一系列的问题,而如今,我国电力工业得到了巨大的发展,并且在未来也有很大的发展潜力。因此,对城市配电网进行负荷预测是十分有必要的。负荷预测是对电力系统进行规划的重要环节,也是其运营的基础。预测的准确性是负荷预测的重要标准。对用电量的准确预测,既能减少浪费,使资源配置合理化,又能满足人们用电需求,确保用电的正常运行。
从时间角度来看,负荷预测分为三种类型,如2短期、中期以及长期。而2总体负荷预测以及按地理分块负荷预测则是从空间上划分的。目前,进行负荷预测的方法主要有2平均增长率法、回归分析法以及灰色预测、专家预测等。然而,对城市配电网进行负荷预测也有一定难度,这给我们实现负荷预测效果最优化带来了困难。下文将具体提出在负荷预测时所遇到的问题,并针对这些问题,提出相应的解决对策,最后对其进行效果评估。
二、负荷预测中的具体问题
负荷预测是配电网规划中相当重要的一部分,为确保其预测的准确性,我们已经使用了多种科学的预测方法,并进行了多次的实地考察。然而,由于中国人口众多,城市规划起步较晚,有许多地方规划不合理,以及用电分布复杂等现实问题,导致我们在进行实际的负荷预测过程中,会出现一些困难和问题。下面,我们将具体讨论这些问题。
1.“点负荷”问题
关于“点负荷”的理解,我们可以认为3每个用户都是点负荷。我们在对城市配电网进行负荷预测时,为确保准确性,理应考虑到每个用户,但是,这种方法费时费力,效率极低。因此,相关的电力部门往往只会对负荷较大的用户进行统计和记录。因此,我们一般所说的“点负荷”是指对3在日常用电中用电负荷较大的用户进行用电记录和统计。然而,目前,有关部门对用电负荷量的标准不统一,没有一个明确的标准界定负荷的大小。此外,由于不同地区的经济情况不同,用电负荷的标准也有所不同。比如像上海、江苏这样的经济较为发达地区,其工厂、企业众多,用电负荷就比较大,其用电标准就比较高。而向贵州、安徽等一些经济较为落后地区,其最大的用户负荷也许在经济较发达地区都不会被统计。因此,综上可知,“点负荷”的统计方法,在实际操作中,其划分标准上有所欠缺。
2.外在因素问题
在实际工作中,3县级配电网一般会分别采用点负荷预测和一般负荷预测的方法,但受未来的外在因素影响,其结果往往比预测的用电量要大。这包括未来城市引入企业、工厂,以及申报的项目等。因此,我们做负荷预测往往根据时间长短有短期、中期和长期之分,而中期预测往往是比较常用的。随着国民经济的发展,某一地区有可能在一年内就会出现大量的企业、工厂等,或者由于市场变化,企业、工厂的生产发生变化,这些外在因素都会影响用电量的变化,而再做负荷预测时,这些因素虽然能够被考虑到,但往往与实际结构相差较大。
3.“同时率”问题
同时率是在负荷预测中必然考虑的因素之一。无论是在什么样的负荷预测中,负荷相加时,同时率就必须考虑。而同时率在数值上是<1,如果把它考虑后,那么总负荷就会变得比较大。因而,3必须使同时率相对固定或确定,然而,在具体的实施过程中却相对困难。
除了上述三个方面的问题,在实际的负荷预测中,关于不同预测方法方面也会有些问题,比如关于饱和密度及饱和年限、预测的软件工具方面的问题等。
三、解决措施
针对上述问题,下文提出了以下的解决措施。具体内容如下:
1.电力弹性系数法
这种预测方法主要是为了解决“点负荷”相关的问题。在我国,3电力弹性系数法和GDP的规划所预测的数值相关,因而,用这种方法,实际上就是将市场经济的因素考虑进去了。因此,我们只要做到一切从实际出发,针对具体的问题进行相应的分析,那么,在电力弹性系数的帮助下,就能较为准确的做负荷预算。一般情况下,电力弹性系数适用于3产业结构相对稳定,变化较小的地区。只有在这种地区,才能确保其预测的准确性,缩小其误差率。
2.多种预测方案
受外部因素影响,有的时候一个地区的用电量会有所变化,因而需要准备多种情况的预测方案。如选择一种适用于一般情况的方案,然后,以这种方案为基准,允许其上下浮动,2分别作为高低方案,其浮动系数,具体情况具体分析。此外,也可根据往年最高用电量和最低用电量,作为方案的参考。总之,必须准备多套方案,以应对突发状况的出现。
3.同时率确定
正如上文所言,确定同时率比较困难,但不是完全不可以。目前主要有以下几种方法,可以对同时率进行确定。
第一个方法是根据3历史同时率来确定。我们很难确定当下以及未来的同时率,但是可以参考历史同时率。而且历史同时率也是可以测量到的。从设备上看,一般情况下,3各级变电站的出口是有电能计量装置的,这个装置能够将历史同时率记录下来,即系统负荷的最大值以及每个变电站的最大负荷值相加总和的比值。当然这种方法不是普遍适用的,它一般用于用电结构相对稳定的地区。
第二个方法是将典型的3日负荷曲线叠加起来,从而获得同时率。这种方式使用的比较多,能够较为准确地反映同时率的变化曲线,从而根据科学计算,确定同时率。 最后一个方法是经验评估法。这是在3缺乏资料、数据信息的情况下使用的。这种方法比较粗糙,其准确性容易受到多重因素的干扰,所以一般不会采用。但是这种方法在特殊情况下却是较为常用的手段,尤其是在信息资料不足的情况下,是最为常见的方法。
当然,以上的三种措施并不能解决所有的问题,要想解决这些问题还需要科学的计算方式、合理的方案以及多方人员的共同努力,只有这样才能保证负荷预测的准确性,从而实现城市配电网的科学规划和建设。
四、效果评估
以上三种解决措施在一定程度上能够使负荷预测误差减少。4用电量的多少与市场经济有着相当大的关系,而电力弹性系数法正是能够将市场变化的因素考虑进去的方法,它根据市场需求,在具体情况下进行具体分析,从而减少预测误差。当然,由于与市场经济相关,其系数的稳定与当地产业结构的稳定性有关,因而,在产业结构比较稳定的地区,采用电力弹性系数法,能够更好地适应市场经济的发展,为经济社会发展确定合理的供电量。
负荷预测是一种预见性的行为。然而,未来是不可确定的,是具有多种可能性的。电力弹性系数法一般用于产业结构比较稳定的地区,然而,我们不能保证未来产业结构不变化。而事实上,一个地区,其产业结构往往是动态发展的,因此必须预备多套负荷预测方案,这样有利于应对各种突发状况。我们做负荷预测失误时,只会出现两种情况,一种是预测过大,一种是预测过小。而使用多套方案,分别分为低、中、高三种,以应对不同的状况,只有如此,才能更加有效地应对问题、解决问题。
最后,同时率在负荷预测中的作用十分重要,因而对其进行科学确定,有利于我们做好负荷预测工作。由于其确定的难度较大,我们提出了三种方法,一种是经验评估法,一种是叠加法,一种是历史同时率法。这三种方法可以针对不同情况确定同时率的大小。如经验评估法,主要用于缺乏相关资料的情况下。历史同时率法则是用于用电结构稳定的情况下等。三种方法为我们提供了三种不同的途径确定同时率,通过这些方法,我们能够更科学准确地确定同时率,从而更好地对未来用电做出负荷预测。
综上,根据三种方案的不同优劣,选择适合当地实际情况的方案,有利于应对各种突发状况,从而使当地配电网能够得到更好地规划和完善。
五、结论
本文着重分析讨论了目前城市配电网负荷预测中存在的问题,并提出了相应的解决策略。我们通过上文可知,5负荷预测中的问题与其所使用的预测方法,如“点负荷”,以及许多外在因素,如产业结构改变等,以及“同时率”等有关。针对这些问题,本文提出了相应的解决策略,如电力弹性系数法、多方案法以及三种同时率的确定方法。这些措施有利于减少预测误差,减小未来风险。由于它们所针对的情况不同,因而其效果也不同。总而言之,只有通过具体问题具体分析,采用适合的方案,才能使城市配电网得到更好的规划,并使其效果达到最优化。
参考文献
[1]林习艺.城市配电网规划两大关键技术研究[D].湖南大学,2014
[2]乐欢.城市配网规划中基于空区推论的空间负荷预测方法研究[D].重庆大学,2009
[3]张静.配电网规划中负荷预测实际问题探讨[J].华东电力,2014
[4]金祎.城市配电网规划中电力负荷预测的应用研究[J].中国新技术新产品,2012
[5]张丽君.城市配电网规划及其技术评估方法研究[D].华南理工大学,2010
作者简介
杨延超(1981,11—),男,汉族,籍贯:河南沁阳,学历:本科,职称:工程师。工作单位:国网河南省电力公司焦作供电公司。研究方向:配电网规划。