第二章城市用電負(fù)荷.ppt

城市規(guī)劃基礎(chǔ)工程 城市電力電信規(guī)劃 第二章城市用電負(fù)荷 北京建筑工學(xué)院電氣與信息工程學(xué)院岳云濤 城市電力電信規(guī)劃北京建筑工程學(xué)院岳云濤 3 第一節(jié)城市用電負(fù)荷分類 按城市全社會(huì)用電分類 城市用電負(fù)荷宜分為下列八類 1 農(nóng) 林 牧 副 漁 水利業(yè)用電 2 工業(yè)用電 3 地質(zhì)普查和勘探業(yè)用電 4 建筑業(yè)用電 5 交通運(yùn)輸 郵電通信業(yè)用電 6 商業(yè) 公共飲食 物資供銷 金融業(yè)用電 7 其它事業(yè)用電 8 城鄉(xiāng)居民生活用電 城市電力電信規(guī)劃北京建筑工程學(xué)院岳云濤 4 也分為以下四類 1 第一產(chǎn)業(yè)用電 2 第二產(chǎn)業(yè)用電 3 第三產(chǎn)業(yè)用電 4 城鄉(xiāng)居民生活用電 城市電力電信規(guī)劃北京建筑工程學(xué)院岳云濤 5 城市建設(shè)用地用電負(fù)荷分類和代碼表 城市電力電信規(guī)劃北京建筑工程學(xué)院岳云濤 6 城市建設(shè)用地用電負(fù)荷分類和代碼表 城市電力電信規(guī)劃北京建筑工程學(xué)院岳云濤 7 城市建設(shè)用地用電負(fù)荷分類和代碼表 城市電力電信規(guī)劃北京建筑工程學(xué)院岳云濤 8 城市建設(shè)用地用電負(fù)荷分類和代碼表 城市電力電信規(guī)劃北京建筑工程學(xué)院岳云濤 9 城市建筑用電負(fù)荷分類表 城市電力電信規(guī)劃北京建筑工程學(xué)院岳云濤 10 按城市用電負(fù)荷分布特點(diǎn) 可分為一般負(fù)荷 均布負(fù)荷 點(diǎn)負(fù)荷 城市電力電信規(guī)劃北京建筑工程學(xué)院岳云濤 11 第二節(jié)城市用電負(fù)荷預(yù)測(cè) 城市用電負(fù)荷預(yù)測(cè) 以下簡(jiǎn)稱負(fù)荷預(yù)測(cè) 內(nèi)容宜符合下列要求 1 城市電力總體規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測(cè)內(nèi)容宜包括 1 全市及市區(qū) 或市中心區(qū) 規(guī)劃最大負(fù)荷 2 全市及市區(qū) 或市中心區(qū) 規(guī)劃年總用電量 3 全市及市區(qū) 或市中心區(qū) 居民生活及第一 二 三產(chǎn)業(yè)各分項(xiàng)規(guī)劃年用電量 4 市區(qū)及其各分區(qū)規(guī)劃負(fù)荷密度 城市電力電信規(guī)劃北京建筑工程學(xué)院岳云濤 12 2 電力分區(qū)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測(cè)內(nèi)容宜包括 1 分區(qū)規(guī)劃最大負(fù)荷 2 分區(qū)規(guī)劃年用電量 城市電力電信規(guī)劃北京建筑工程學(xué)院岳云濤 13 3 城市電力詳細(xì)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測(cè)內(nèi)容宜包括 1 詳細(xì)規(guī)劃區(qū)內(nèi)各類建筑的規(guī)劃單位建筑面積負(fù)荷指標(biāo) 2 詳細(xì)規(guī)劃區(qū)規(guī)劃最大負(fù)荷 3 詳細(xì)規(guī)劃區(qū)規(guī)劃年用電量 城市電力電信規(guī)劃北京建筑工程學(xué)院岳云濤 14 負(fù)荷預(yù)測(cè)應(yīng)符合下列要求 1 預(yù)測(cè)應(yīng)建立在經(jīng)常性收集 積累負(fù)荷預(yù)測(cè)所需資料的基礎(chǔ)上 從調(diào)查研究入手 了解所在城市的人口及國(guó)民經(jīng)濟(jì) 社會(huì)發(fā)展規(guī)劃 分析 研究影響城市用電負(fù)荷增長(zhǎng)的各種因素 城市電力電信規(guī)劃北京建筑工程學(xué)院岳云濤 15 2 應(yīng)根據(jù)不同規(guī)劃階段預(yù)測(cè)內(nèi)容的具體要求 對(duì)所掌握的基礎(chǔ)資料進(jìn)行整理 分析 校核后 選擇有代表性的資料 數(shù)據(jù)作為預(yù)測(cè)的基礎(chǔ) 應(yīng)在用電現(xiàn)狀水平的基礎(chǔ)上進(jìn)行分期預(yù)測(cè) 負(fù)荷預(yù)測(cè)期限及各期限年份的劃分 應(yīng)與城市規(guī)劃相一致 應(yīng)選擇和確定主要的預(yù)測(cè)方法進(jìn)行預(yù)測(cè) 并用其它預(yù)測(cè)方法進(jìn)行補(bǔ)充 校核 預(yù)測(cè)所得的規(guī)劃用電負(fù)荷 在向供電電源側(cè)歸算時(shí) 應(yīng)逐級(jí)乘以負(fù)荷同時(shí)率 負(fù)荷同時(shí)率的大小 應(yīng)根據(jù)各地區(qū)電網(wǎng)負(fù)荷具體情況確定 但均應(yīng)小于1 城市電力電信規(guī)劃北京建筑工程學(xué)院岳云濤 16 負(fù)荷預(yù)測(cè)基本程序 確定負(fù)荷預(yù)測(cè)目的 制訂預(yù)測(cè)計(jì)劃調(diào)查資料和選擇資料資料整理對(duì)資料的初步分析建立預(yù)測(cè)模型綜合分析 確定預(yù)測(cè)結(jié)果編寫預(yù)測(cè)報(bào)告 交付使用負(fù)荷預(yù)測(cè)管理 城市電力電信規(guī)劃北京建筑工程學(xué)院岳云濤 17 負(fù)荷預(yù)測(cè)誤差分析 絕對(duì)誤差與相對(duì)誤差y 絕對(duì)誤差 100 相對(duì)誤差平均絕對(duì)誤差均方誤差 城市電力電信規(guī)劃北京建筑工程學(xué)院岳云濤 18 均方根誤差標(biāo)準(zhǔn)誤差 i 1 2 n n 歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)個(gè)數(shù) m 自由度 也就是變量的個(gè)數(shù) 即自變量和因變量的個(gè)數(shù)的總和 城市電力電信規(guī)劃北京建筑工程學(xué)院岳云濤 19 預(yù)測(cè)方法的選擇宜符合下列原則 1 城市電力總體規(guī)劃階段負(fù)荷預(yù)測(cè)方法 宜選用 1 電力彈性系數(shù)法 2 回歸分析法 3 增長(zhǎng)率法 4 人均用電指標(biāo)法 5 橫向比較法 6 負(fù)荷密度法 7 單耗法等 城市電力電信規(guī)劃北京建筑工程學(xué)院岳云濤 20 詳細(xì)規(guī)劃階段 1 一般負(fù)荷選用單位建筑面積負(fù)荷指標(biāo)法等 2 點(diǎn)負(fù)荷選用單耗法 或由有關(guān)專業(yè)部門 設(shè)計(jì)單位提供負(fù)荷 電量資料 城市電力電信規(guī)劃北京建筑工程學(xué)院岳云濤 21 1 彈性系數(shù)法 彈性系數(shù) 設(shè)x為自變量 y是x的可微函數(shù)稱為y對(duì)x的彈性系數(shù) 導(dǎo)數(shù)是瞬時(shí)變化率或邊際變化化 是平均變化率 因此彈性系數(shù) yx是變量y的瞬間變化率與平均變化率之比 yx 1時(shí) 表明目前y的變化率高于平均變化率 yx 1時(shí) y的當(dāng)前變化率低于平均變化率 城市電力電信規(guī)劃北京建筑工程學(xué)院岳云濤 22 定義 yx為電力需求彈性系數(shù) 讓x代表國(guó)民生產(chǎn)總值 y表示用電量 電力彈性系數(shù)就是用電量的相對(duì)變化率與國(guó)民生產(chǎn)總值的相對(duì)變化率比 在一般情況下電力彈性系數(shù)應(yīng)大于1 這是由電力工業(yè)優(yōu)先發(fā)展所決定的 用電量 或負(fù)荷 年均增長(zhǎng)速度電量或電力彈性系數(shù) 國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值年均增長(zhǎng)速度 城市電力電信規(guī)劃北京建筑工程學(xué)院岳云濤 23 直接彈性系數(shù)預(yù)測(cè)法由以往的用電量和國(guó)民生產(chǎn)總值可分別求出它們的平均增長(zhǎng)率 記為ky和kx 從而求得電力彈性系數(shù) 如果用某種方法預(yù)測(cè)未來m年的彈性系數(shù)為 國(guó)民生產(chǎn)總值的增長(zhǎng)為 可得電力需求增長(zhǎng)率 第m年的用電量 a0 基年 預(yù)測(cè)起點(diǎn)年 的用電量 城市電力電信規(guī)劃北京建筑工程學(xué)院岳云濤 24 例1 已知某地區(qū)1958 1994年的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值和實(shí)際用電量 見表 求電力彈性系數(shù)e 若選定今后一個(gè)時(shí)期內(nèi)電力彈性系數(shù)為1 3 工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)增長(zhǎng)率為8 5 試預(yù)測(cè)2000年和2010年的地區(qū)用電量 城市電力電信規(guī)劃北京建筑工程學(xué)院岳云濤 25 產(chǎn)值與用電量表 城市電力電信規(guī)劃北京建筑工程學(xué)院岳云濤 26 彈性系數(shù)計(jì)算表 現(xiàn)在計(jì)算預(yù)測(cè)值 已知 用電量的年增長(zhǎng)率 城市電力電信規(guī)劃北京建筑工程學(xué)院岳云濤 27 以1994年為基年 分別得出2000年和2010年的用電量為a2000 230033 1 11 05 6 43121 萬kw h a2010 230033 1 11 05 16 1230516 萬kw h 城市電力電信規(guī)劃北京建筑工程學(xué)院岳云濤 28 2 回歸分析法 一元線性回歸是指事物發(fā)展的自變量與因變量之間是單因素間的簡(jiǎn)單線性關(guān)系y a bxy是因變量 x是自變量 a是常數(shù) b是回歸系數(shù) 多元線性回歸是指一個(gè)因變量與多個(gè)自變量之間的線性關(guān)系y a b1x1 b2x2 bnxny是因變量 x1 x2 xn是自變量 a是常數(shù) b1 b2 bn是回歸系數(shù) 城市電力電信規(guī)劃北京建筑工程學(xué)院岳云濤 29 3 增長(zhǎng)率法 設(shè)第m年的用電量為ankw h 則從第n年至第m年 nm 的用電量為al an 1 k l n 城市電力電信規(guī)劃北京建筑工程學(xué)院岳云濤 30 例2 90年代 四川省非物質(zhì)生產(chǎn)部門電力消費(fèi)量 八五期間按年均增長(zhǎng)率18 計(jì) 九五期間按年均增長(zhǎng)率20 計(jì) 以1990年的8 83億kw h為起點(diǎn) 1995年非物質(zhì)生產(chǎn)部門電力需求為 再以1995年的預(yù)測(cè)值20 2億kw h作起點(diǎn) 預(yù)測(cè)2000年的用電量為 城市電力電信規(guī)劃北京建筑工程學(xué)院岳云濤 31 4 城市規(guī)劃用電指標(biāo)法負(fù)荷預(yù)測(cè)時(shí)必須考慮相應(yīng)片區(qū)的開發(fā)強(qiáng)度和節(jié)能設(shè)備的使用 以及其他種類能源的代換使用等因素 在不同層次規(guī)劃中 應(yīng)采用不同方法進(jìn)行相互校驗(yàn) 城市電力電信規(guī)劃北京建筑工程學(xué)院岳云濤 32 5 橫向比較法 綜合用電水平法 確定綜合用電規(guī)劃指標(biāo)時(shí) 首先要研究現(xiàn)狀用電指標(biāo) 并參考國(guó)內(nèi)外同類型城市的用電指標(biāo) 結(jié)合本地能源資源條件 能源構(gòu)成 經(jīng)濟(jì)發(fā)展 居民生活水平 居住條件 氣候 生活習(xí)慣和供電條件等進(jìn)行綜合分析確定 綜合用電水平法主要用于預(yù)測(cè)城市第三產(chǎn)業(yè)及居民生活用電負(fù)荷 城市電力電信規(guī)劃北京建筑工程學(xué)院岳云濤 33 國(guó)內(nèi)外住宅電氣負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)比較 城市電力電信規(guī)劃北京建筑工程學(xué)院岳云濤 34 6 負(fù)荷密度法 根據(jù)不同的用地功能 分別采用不同的負(fù)荷密度指標(biāo) 在匯總各不同地塊的負(fù)荷值時(shí) 應(yīng)考慮不同地塊間負(fù)荷的同時(shí)系數(shù) 城市電力電信規(guī)劃北京建筑工程學(xué)院岳云濤 35 7 單耗法 單耗法即單位產(chǎn)品電耗法 是通過某一工業(yè)產(chǎn)品的平均單位產(chǎn)品用電量以及該產(chǎn)品的產(chǎn)量 得到生產(chǎn)這種的總用電量 計(jì)算公式是a bga 用電量 b 產(chǎn)品產(chǎn)量 g 產(chǎn)品的單位耗電量 城市電力電信規(guī)劃北京建筑工程學(xué)院岳云濤 36 第三節(jié)規(guī)劃用電指標(biāo) 當(dāng)編制或修訂各規(guī)劃階段中的電力規(guī)劃時(shí) 應(yīng)以規(guī)范制定的各項(xiàng)規(guī)劃用電指標(biāo)作為預(yù)測(cè)或校核遠(yuǎn)期規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測(cè)值的控制標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)范規(guī)定的規(guī)劃用電指標(biāo)包括四部分 1 規(guī)劃人均綜合用電量指標(biāo) 2 規(guī)劃人均居民生活用電量指標(biāo) 3 規(guī)劃單位建設(shè)用地負(fù)荷指標(biāo) 4 規(guī)劃單位建筑面積負(fù)荷指標(biāo) 城市電力電信規(guī)劃北京建筑工程學(xué)院岳云濤 37 城市總體規(guī)劃階段 當(dāng)采用人均用電指標(biāo)法或橫向比較法預(yù)測(cè)或校核某城市的城市總用電量 不含市轄市 縣 時(shí) 其規(guī)劃人均綜合用電量指標(biāo)的選取 應(yīng)根據(jù)所在城市的性質(zhì) 人口規(guī)模 地理位置 社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展 國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu) 地區(qū)動(dòng)力資源和能源消費(fèi)結(jié)構(gòu) 電力供應(yīng)條件 居民生活水平及節(jié)能措施等因素 以該城市的人均綜合用電量現(xiàn)狀水平為基礎(chǔ) 對(duì)照表2 1中相應(yīng)指標(biāo)分級(jí)內(nèi)的規(guī)劃人均綜合用電量幅值范圍 進(jìn)行綜合研究分析 比較后 因地制宜選定 城市電力電信規(guī)劃北京建筑工程學(xué)院岳云濤 38 規(guī)劃人均綜合用電量指標(biāo) 不含市轄市 縣 注 當(dāng)不含市轄市 縣的城市人均綜合用電量現(xiàn)狀水平高于或低于表中規(guī)定的現(xiàn)狀指標(biāo)最高或最低限值的城市 其規(guī)劃人均綜合用電量指標(biāo)的選取 應(yīng)視其城市具體情況因地制宜確定 城市電力電信規(guī)劃北京建筑工程學(xué)院岳云濤 39 城市總體規(guī)劃階段 當(dāng)采用人均用電指標(biāo)法或橫向比較法 預(yù)測(cè)或校核某城市的城鄉(xiāng)居民生活用電量 不含市轄市 縣 時(shí) 其規(guī)劃人均居民生活用電量指標(biāo)的選取 應(yīng)結(jié)合所在城市的地理位置 人口規(guī)模 居民收入 居民家庭生活消費(fèi)水平 居住條件 家庭能源消費(fèi)構(gòu)成 氣候條件 生活習(xí)慣 能源供應(yīng)政策及節(jié)能措施等因素進(jìn)行綜合分析 比較后 以該城市的現(xiàn)狀人均居民生活用電量水平為基礎(chǔ) 對(duì)照表2 2中相應(yīng)指標(biāo)分級(jí)中的規(guī)劃人均居民生活用電量指標(biāo)幅值范圍 因地制宜選定 城市電力電信規(guī)劃北京建筑工程學(xué)院岳云濤 40 規(guī)劃人均居民生活用電量指標(biāo) 不含市轄市 縣 注 當(dāng)不含市轄市 縣的城市人均居民生活用電量現(xiàn)狀水平高于或低于表中規(guī)定的現(xiàn)狀指標(biāo)最高或最低限值的城市 其規(guī)劃人均居民生活用電量指標(biāo)的選取 應(yīng)視其城市的具體情況 因地制宜確定 城市電力電信規(guī)劃北京建筑工程學(xué)院岳云濤 41 城市電力總體規(guī)劃或電力分區(qū)規(guī)劃 當(dāng)采用負(fù)荷密度法進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測(cè)時(shí) 其居住 公共設(shè)施 工業(yè)三大類建設(shè)用地的規(guī)劃單位建設(shè)用地負(fù)荷指標(biāo)的選取 應(yīng)根據(jù)三大類建設(shè)用地中所包含的建設(shè)用地小類類別 數(shù)量 負(fù)荷特征 并結(jié)合所在城市三大類建設(shè)用地的單位建設(shè)用地用電現(xiàn)狀水平和表規(guī)定 經(jīng)綜合分析比較后選定 城市電力電信規(guī)劃北京建筑工程學(xué)院岳云濤 42 規(guī)劃單位建設(shè)用地負(fù)荷指標(biāo) 注 1 城市建設(shè)用地包括 居住用地 公共設(shè)施用地 工業(yè)用地 倉(cāng)儲(chǔ)用地 對(duì)外交通用地 道路廣場(chǎng)用地 市政公用設(shè)施用地 綠化用地和特殊用地八大類 不包括水域和其它用地 2 超出表中三大類建設(shè)用地以外的其它各類建設(shè)用地的規(guī)劃單位建設(shè)用地負(fù)荷指標(biāo)的選取 可根據(jù)所在城市的具體情況確定 城市電力電信規(guī)劃北京建筑工程學(xué)院岳云濤 43 城市電力詳細(xì)規(guī)劃階段的負(fù)荷預(yù)測(cè) 當(dāng)采用單位建筑面積負(fù)荷指標(biāo)法時(shí) 其居住建筑 公共建筑 工業(yè)建筑三大類建筑的規(guī)劃單位建筑面積負(fù)荷指標(biāo)的選取 應(yīng)根據(jù)三大類建筑中所包含的建筑小類類別 數(shù)量 建筑面積 或用地面積 容積率 建筑標(biāo)準(zhǔn) 功能及各類建筑用電設(shè)備配置的品種 數(shù)量 設(shè)施水平等因素 結(jié)合當(dāng)?shù)馗黝惤ㄖ挝唤ㄖ娣e負(fù)荷現(xiàn)狀水平和表規(guī)定 經(jīng)綜合分析比較后選定 城市電力電信規(guī)劃北京建筑工程學(xué)院岳云濤 44 規(guī)劃單位建筑面積負(fù)荷指標(biāo) 注 超出表中三大類建筑以外的其它各類建筑的規(guī)劃單位建筑面積負(fù)荷指標(biāo)的選取 可結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況和規(guī)劃要求 因地制宜確定 城市電力電信規(guī)劃北京建筑工程學(xué)院岳云濤 45 第四節(jié)舉例 深圳市 負(fù)荷預(yù)測(cè)方法 分區(qū)規(guī)劃及以上層次規(guī)劃階段的電力負(fù)荷預(yù)測(cè)以單位用地及分類用地負(fù)荷密度法為主 用彈性系數(shù)法及綜合用電水平法進(jìn)行校驗(yàn) 法定圖則和詳細(xì)藍(lán)圖階段的電力負(fù)荷預(yù)測(cè)以單位建筑面積負(fù)荷密度法為主 用單位指標(biāo)法進(jìn)行校驗(yàn) 城市電力電信規(guī)劃北京建筑工程學(xué)院岳云濤 46 負(fù)荷特性和參數(shù) 日最大 小 負(fù)荷 每日24個(gè)整點(diǎn)負(fù)荷中的最大 小 值 日平均負(fù)荷 日發(fā) 用 電量24小時(shí) 年平均負(fù)荷 全年8760小時(shí)負(fù)荷的平均值 或全年各日平均負(fù)荷的平均值 日負(fù)荷率 日平均負(fù)荷日最大負(fù)荷 年負(fù)荷率 全年平均日電量年最大負(fù)荷 城市電力電信規(guī)劃北京建筑工程學(xué)院岳云濤 47 年平均日負(fù)荷率 全年各日負(fù)荷率的平均值 或全年每月最大負(fù)荷日平均負(fù)荷之和全年每月最大負(fù)荷日最