城市规划电力负荷预测方法及应用

王　伟

（国网河南巩义市供电公司，451200）

【摘　要】负荷预测是电网规划中的基础工作，其精度的高低直接影响着电网规划质量的优劣。城市规划部门制定的城市发展规划是负荷预测的主要依据，所以首先对供电区经济现状及发展规划进行调查和分析。一个地区的电量负荷发展水平与该地区的经济现状和发展密切相关。

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关键词 城市规划；电力负荷预测；方法；应用

负荷预测工作要求具有很强的科学性，按照作用的不同，分为系统电力负荷预测（电量、负荷预测）和空间电力负荷预测（负荷分布预测）。系统电力负荷预测属于战略预测，它决定了未来规划区对电力的需求量和未来规划区电网的供电容量，对规划区供电电源点的确定和发电规划具有重要的指导意义。空间电力负荷预测是对负荷分布的地理位置、时间和数量进行的预测，它是高压变电站选址定容的基础，其准确性决定了电网规划方案的可操作性和适应性。

电力负荷预测方法有多种，但由于所需的数据难以得到或由于预测模型存在不适应性，针对某一具体规划区域而言，可供选择的预测方法并不很多。

比例系数增长法——假定规划区今后的电力与过去有相同的增长率，用历史数据求出比例系数，按比例预测未来发展。

弹性系数法——由规划区以往的用电量和国民生产总值分别求出它们的平均增率。

回归模型预测法——根据负荷过去的历史资料，建立可以进行数学分析的数学模型，对未来的负荷进行预测。从数学上看，就是用数理统计中的回归分析方法，即通过对变量的观测数据进行统计分析，确定变量之间的相互关系，从而实现预测的目的。

灰色理论法——该方法就是对在一定辐值范围、一定时区内变化的灰色量，通过一定的数据处理技术，寻找出比原始数据有更强变化规律的新的数据数列，进而建立一定数学模型进行预测的方法。

负荷密度指标法——根据规划区各地块的用地性质，采用与其它地区类比的方式确定规划地块单位建筑面积或单位占地面积的负荷大小，进而对规划区负荷加以预测的方法。

按照分析城市规划提供资料有以下特点：

（1）规划部门提供了相对比较详细的用地规划。

（2）规划发展新区，历史数据比较匮乏。

（3）规划区对负荷分布预测要求较高。

综上所述，对城市进行空间负荷分布预测采用负荷密度指标法：

（1）根据收集到的用地信息对规划区进行负荷分类。

（2）对规划区进行用地划分。

（3）根据规划区详细控制规划，参考各行业负荷密度指标调查结果，确定各小区相应行业的饱和负荷密度指标。

（4）根据调查各行业负荷指标的选取结果，进行负荷分布预测，并统计总负荷及分类负荷。

1　以巩义市城市负荷预测为例

负荷分区：

由巩义市规划区详细控制规划可知，规划区土地利用主要包括居住、商业、酒店宾馆、公共设施、文化娱乐、疗养用地、绿地（需根据实际情况描述）等用地。本次规划采取规划部门按用地性质分类法，并进行了一定的处理，最终确定负荷分为8类：居住（二类居住）、商业服务业设施（商业设施、商务设施、娱乐康体、公用设施营业网点、其他服务设施）、公共设施（行政办公、文化设施、教育科研、体育馆、医疗卫生、社会福利设施、文物古迹、宗教设施）、工业（一类工业、二类工业、三类工业）、交通设施（城市道路、综合交通枢纽、交通场站、其他交通设施）、绿地（公园绿地、防护绿地、广场绿地）、物流仓储用地（一类物流仓储、二类物流仓储）、公用设施等。

为满足下一步进行中低压配电网规划的要求，并使负荷分布结果更接近实际情况，对巩义新城规划区进行了细致的用地划分。用地分为大区、中区和小区三个层次。

（1）大区划分：根据巩义新城规划区规划结构，将其分为5个大区，分别为中心城区、河洛分区、康店分区、永安分区、豫联分区。

（2）中区划分：中区的划分主要依据规划区的功能布局和主干街道自然形成的区块情况进行，使中区的划分与地理条件基本相符。规划中为了有效的进行实施和规划范围的开发建设，在规划范围内将大区中心城区划分为6个中区（A001、A002、A003、A004、A005、A006），大区河洛分区划分2个中区（B001、B002），大区康店分区划分为2个中区（C001、C002），大区永安分区划分为2个中区（D001、D002），大区豫联分区划分为2个中区（E001、E002），每个中区都分出若干小区。

（3）小区划分：按照不同性质用地分类，在巩义市规划区范围内按照街块以及用地性质划分出了1020个用地小区，每个小区中只包含一种性质的用地，且只属于一个中区，并对每个小区进行详细的编号。

小区的划分是负荷分布预测的基础，小区划分完成后，根据各小区的负荷密度指标，经计算即可得到负荷分布情况。根据负荷分布可以统计出各分区的最大负荷预测值，在此基础上，考虑了各分区最大负荷之间的同时率后，可以得到规划区总负荷。

2　负荷指标确定

利用负荷密度指标的方法进行负荷预测，必须要确定每一类负荷的用电负荷密度参考指标。为了使负荷密度指标能够代表未来发展情况，对已经经过了充分发展的同类型负荷的负荷密度情况进行调查，并以这些负荷密度指标作为规划区负荷密度指标设置的主要依据。同时，对于地区特点明显的一些分类，如工业和居住等再结合本地的实际情况进行设置。

规划区内不同性质用地的发展定位不尽相同，从而导致各类负荷密度指标不同，因此需要对各类负荷的用电指标分别进行详细的调查分析并确定最终的选取结果。

２．１　居住用地

经调查，结合规划区实际情况以及《城市电力规划规范》对居住用电20～60W/m2的规定，确定规划区二类居住用地指标为40W/m2。

2．２　商业金融用地

根据规划区商业职能的区别，将其商业划分为：商业设施、商务设施、娱乐康体、公用设施营业网点、其他服务设施。

结合规划区实际情况，以及《城市电力规划规范》对商业金融用电30～120W/m2的规定，确定商业用地指标。

２．３　公共设施用地

规划区的公共设施用地包括行政办公、教育机构、文化设施、体育、医疗卫生、社会福利设施、文物古迹、宗教设施、道路广场等多方面。

（1）市政设施用地

其负荷密度指标按占地面积计算，参照《城市电力行业规范》的相关规定，用地负荷高、中、低指标分别取为60、50、40W/m2。

（2）道路广场用地

区内道路广场用地主要用于安排道路和停车场，其负荷密度指标按占地面积计算，参照《城市电力行业规范》的相关规定，用地负荷高、中、低指标分别取为3、2、1W/m2。

结合规划区实际情况最后确定公共设施用地指标。

3　负荷预测结果

根据以上各种不同性质用地的负荷密度指标的设置结果，结合新区用地规划的实际情况，利用城网规划软件的负荷预测模块，应用小区负荷密度指标法，得到各小区的具体负荷分布预测结果。

经计算规划区总负荷为2642.86MW，考虑同时率后为2114.28MW，平均负荷密度为30.2MW/km2，不考虑绿地面积后平均负荷密度为28.73MW/km2。其中豫联集团所占面积为5.553km2，目前豫联集团负荷为700MW,预计远景年豫联负荷将达到800MW，由于豫联集团对规划区影响较大，所以去除豫联集团影响外，规划区远景年负荷为1842.29MW，考虑同时率后为1289.99MW，平均负荷密度为20.02MW/km2，不考虑绿地面积后平均负荷密度为21.93MW/km2。

４　负荷预测结果校核

完成远景负荷预测之后，现对负荷预测结果采用人均综合电量、人均生活电量和负荷密度三个指标进行校核。

［责任编辑：刘展］