電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測

1電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測

2內(nèi)容提要前言主題后話3前言負(fù)荷預(yù)測概念：從已知的用電需求出發(fā)，考慮政治、經(jīng)濟(jì)、氣候等相關(guān)因素，對未來的用電需求做出的預(yù)測，包括負(fù)荷預(yù)測、電量預(yù)測、負(fù)荷曲線預(yù)測等。負(fù)荷預(yù)測的關(guān)鍵：給出何時、何地將發(fā)生何種特點(diǎn)的電量負(fù)荷數(shù)值。負(fù)荷預(yù)測的基本目的：提出對電網(wǎng)容量、可靠性及其分布與時間要求，指導(dǎo)變電站選址定容、目標(biāo)網(wǎng)架規(guī)劃方案制定。負(fù)荷預(yù)測的分類：短期、中期、長期；系統(tǒng)、空間4負(fù)荷預(yù)測很難負(fù)荷預(yù)測很容易負(fù)荷預(yù)測受多種因素的影響負(fù)荷預(yù)測or太極？前言受多種因素影響，未來發(fā)展不確定，給出一個簡單的數(shù)值很容易1）市場經(jīng)濟(jì)條件下，經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展受大環(huán)境影響2）政策風(fēng)險的影響3）金融危機(jī)的影響4）……5主題系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測空間負(fù)荷預(yù)測推薦預(yù)測方法基本概念6一、基本概念1、負(fù)荷2、電量3、負(fù)荷的分類4、電量的分類5、負(fù)荷曲線6、同時率7、最大負(fù)荷利用小時數(shù)8、負(fù)荷密度指標(biāo)7一、基本概念1、負(fù)荷無功功率視在功率有功功率為產(chǎn)生磁場所消耗的功率稱為無功功率把電能轉(zhuǎn)換為其他能量形式（如機(jī)械能、光能、熱能等），并在用電設(shè)備中真實(shí)消耗掉的功率稱為有功功率電力負(fù)荷是指電力系統(tǒng)中，在某一時刻所承擔(dān)的各類用電設(shè)備消費(fèi)電功率的總和（kVA）。有功功率與視在功率的比值稱為功率因數(shù)。電動機(jī)在額定負(fù)荷下的功率因數(shù)為0.8左右；普通白熾燈和電熱爐，不消耗無功，功率因數(shù)等于1。8一、基本概念電量是指用電設(shè)備所需用電能的數(shù)量（kW·h）2、電量無功電量kVr·h有功電量kW·h電量9一、基本概念2、電量電量

電量是一個累計值，是一段時間內(nèi)的用電總和負(fù)荷

負(fù)荷是一個瞬時值，是網(wǎng)絡(luò)中某一時刻的功率101）按電力負(fù)荷所屬行業(yè)劃分(九大類)城鄉(xiāng)居民生活3、負(fù)荷的分類一、基本概念國民經(jīng)濟(jì)行業(yè)用電負(fù)荷1.農(nóng)業(yè)（農(nóng)、林、牧、漁）2.工業(yè)3.建筑業(yè)4.交通運(yùn)輸業(yè)、倉庫、郵政業(yè)5.信息傳輸、計算機(jī)服務(wù)和軟件業(yè)6.商業(yè)、住宿和餐飲業(yè)7.金融、房地產(chǎn)、商務(wù)及居民服務(wù)業(yè)8.公共事業(yè)及管理組織11工業(yè)用地負(fù)荷居民生活用地負(fù)荷負(fù)荷商業(yè)金融用地負(fù)荷行政辦公用地負(fù)荷交通運(yùn)輸用地負(fù)荷文化娛樂用地負(fù)荷教育科研用地負(fù)荷……2）按不同用地性質(zhì)劃分3、負(fù)荷的分類一、基本概念12感性負(fù)荷容性負(fù)荷

感性負(fù)荷指負(fù)載是線圈，一般常見的都是感性負(fù)載，需要消耗很多無功功率，因此需要進(jìn)行補(bǔ)償，以提高功率因數(shù)，降低線路損耗。電機(jī)就是很典型的感性負(fù)載。

容性負(fù)荷指負(fù)載是電容。多數(shù)網(wǎng)絡(luò)元件、負(fù)載消耗無功功率，而這些無功功率由發(fā)電機(jī)傳送是不合理的，需要在消耗無功功率的地方產(chǎn)生無功功率，這就是無功補(bǔ)償。3）按負(fù)載性質(zhì)劃分3、負(fù)荷的分類一、基本概念13110kV用戶負(fù)荷35kV用戶負(fù)荷10kV用戶負(fù)荷4）按電壓等級劃分3、負(fù)荷的分類一、基本概念14Ⅰ類負(fù)荷Ⅱ類負(fù)荷Ⅲ類負(fù)荷

關(guān)系到國民經(jīng)濟(jì)的命脈及人民生命財產(chǎn)的安全，由于停電或突然停電造成的損失太大，故而這類用戶是必須保證高度供電的可靠性。

在國民經(jīng)濟(jì)中的地位相比之下，不如一類用戶重要，計劃停電或事故停電雖然會造成較大的損失，但是這種損失是可以挽回的，一般情況下，電力系統(tǒng)至少要對這類用戶提供中等程度的供電可靠性。

在國民經(jīng)濟(jì)中地位很低，與人民的生命財產(chǎn)安全并無關(guān)系,中斷這類負(fù)荷的供電,帶來的損失最小，因此，這類用戶的供電可靠性是最低的。5）按供電可靠性劃分3、負(fù)荷的分類一、基本概念15◆公網(wǎng)負(fù)荷◆用戶負(fù)荷當(dāng)規(guī)劃僅涉及到10kV及以上的配電系統(tǒng)時，不必對10kV供電負(fù)荷和380V供電負(fù)荷加以區(qū)分，但要求對35kV及以上的供電負(fù)荷進(jìn)行單獨(dú)處理。一般來說，相對于10kV和380V供電的負(fù)荷小區(qū)而言，35kV的供電負(fù)荷一般為大負(fù)荷用戶。6）按用戶性質(zhì)劃分3、負(fù)荷的分類一、基本概念167）按電能的生產(chǎn)和銷售過程劃分3、負(fù)荷的分類一、基本概念用電負(fù)荷供電負(fù)荷發(fā)電負(fù)荷將各工業(yè)部門消費(fèi)的功率與農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸和市政生活消費(fèi)的功率相加就可得到電力系統(tǒng)的綜合用電負(fù)荷。綜合用電負(fù)荷加網(wǎng)絡(luò)中損耗的功率為系統(tǒng)中各發(fā)電廠應(yīng)供出的功率，因而稱作電力系統(tǒng)的供電負(fù)荷。供電負(fù)荷再加各發(fā)電廠本身消費(fèi)的功率——廠用電，為系統(tǒng)中各發(fā)電機(jī)應(yīng)發(fā)出的功率，稱作電力系統(tǒng)的發(fā)電負(fù)荷。17一、基本概念4、電量的分類1）按電力電量所屬行業(yè)劃分(九大類)2）按電壓等級劃分3）按國民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)劃分第一產(chǎn)業(yè)電量第二產(chǎn)業(yè)電量第三產(chǎn)業(yè)電量居民生活電量18全社會用電量購電量售電量供電量網(wǎng)損電量電量分類一、基本概念4、電量的分類4）按電能的生產(chǎn)和銷售過程劃分19全社會用電量：在給定時間內(nèi)某區(qū)域內(nèi)所有消耗電量的總和（包括自發(fā)自用部分）供電量：發(fā)電公司（廠）上網(wǎng)電量+外購電量+電網(wǎng)輸入電量－電網(wǎng)輸出電量售電量：所有終端客戶的抄見電量發(fā)電公司（廠）上網(wǎng)電量：指本地區(qū)統(tǒng)調(diào)電廠（獨(dú)立發(fā)電公司、直屬電廠、地方電廠）記錄的上網(wǎng)電量一、基本概念4、電量的分類4）按電能的生產(chǎn)和銷售過程劃分20外購電量：指各供電（電力）公司從本公司供電區(qū)域外的電網(wǎng)購買的電量。電網(wǎng)輸入電量：主要是高于本供電區(qū)域管理的電壓等級的電網(wǎng)輸入電量。電網(wǎng)輸出電量：指各供電（電力）公司從本公司供電區(qū)域向外部電網(wǎng)輸出的電量。網(wǎng)損耗電量：所有送電、變電和配電環(huán)節(jié)所損耗的電量，稱為電力網(wǎng)的損耗電量一、基本概念4、電量的分類4）按電能的生產(chǎn)和銷售過程劃分21一、基本概念負(fù)荷曲線是指在某一時間段內(nèi)描繪負(fù)荷隨時間的推移而變化的曲線。按負(fù)荷性質(zhì)可繪制有功和無功的負(fù)荷曲線；按負(fù)荷持續(xù)時間可繪制日、月和年的負(fù)荷曲線；按負(fù)荷在電力系統(tǒng)內(nèi)的地點(diǎn)可繪制個別用戶、電力線路、變電站、發(fā)電廠乃至整個地區(qū)、整個系統(tǒng)的負(fù)荷曲線。5、負(fù)荷曲線22一、基本概念5、負(fù)荷曲線PmaxPminPt8760峰荷Pav基荷峰谷差腰荷全年消耗的電量AY為全日消耗的電量AD為平均負(fù)荷Pav為有功負(fù)荷率為有功負(fù)荷率為23一、基本概念1）日負(fù)荷曲線日負(fù)荷曲線表示一天24h內(nèi)負(fù)荷變化的情況，此曲線可用于決定系統(tǒng)的日發(fā)電量。5、負(fù)荷曲線24一、基本概念2）年最大負(fù)荷曲線表示從年初到年終的整個1年內(nèi)的逐月（或逐日）綜合最大負(fù)荷的變化情形。5、負(fù)荷曲線年最大負(fù)荷曲線PmaxPmin25一、基本概念6、同時率電力系統(tǒng)每一時刻的電力負(fù)荷都是由其所供各電力用戶同一時刻的負(fù)荷構(gòu)成的?？紤]到電力用戶達(dá)到峰值負(fù)荷的時間具有一定的分散性，例如：居民生活用電負(fù)荷可能在晚上達(dá)到峰值，而工業(yè)用電負(fù)荷更可能在白天達(dá)到最大。這種時間上的分散性使得系統(tǒng)峰值負(fù)荷總是小于其所供用戶峰值負(fù)荷的簡單求和。電力系統(tǒng)中負(fù)荷同時率的概念正是針對這一問題提出的，即：式中：為同時率；為實(shí)際峰值負(fù)荷；表示所供用戶的峰值負(fù)荷；為所供電力用戶總數(shù)。

26一、基本概念6、同時率

獲得負(fù)荷之間同時率的一種常用的方法是統(tǒng)計方法。通過對各類用戶大量經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、積累，可總結(jié)出同時率與各類電力用戶數(shù)目之間的對應(yīng)關(guān)系，如圖所示。27一、基本概念年最大負(fù)荷利用小時數(shù)為全年電量與全年最大負(fù)荷的比值，單位為小時，該值在一定程度上反映了負(fù)荷曲線的形狀。7、最大負(fù)荷利用小時數(shù)28一、基本概念8、負(fù)荷密度指標(biāo)建筑面積負(fù)荷密度指標(biāo)：W/m2占地面積負(fù)荷密度指標(biāo)：MW/km2負(fù)荷密度指標(biāo)單位面積內(nèi)的負(fù)荷值。29負(fù)荷預(yù)測基本模塊30系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測空間負(fù)荷預(yù)測1.時間序列2.灰色系統(tǒng)3.相關(guān)分析4.計量經(jīng)濟(jì)5.分項(xiàng)指標(biāo)分析6.增長率1.密度指標(biāo)匹配法2.趨勢預(yù)測法負(fù)荷預(yù)測方法趨勢分析法的核心是假定預(yù)測對象未來的發(fā)展變化規(guī)律可由其歷史發(fā)展規(guī)律推斷，在此假設(shè)下，預(yù)測的關(guān)鍵是如何獲得預(yù)測對象的歷史變化規(guī)律。預(yù)測模型實(shí)際上是表述這種變化規(guī)律的數(shù)學(xué)函數(shù)31時間序列模型是利用已知的歷史數(shù)據(jù)擬合一條曲線，使得這條曲線能反應(yīng)電量或負(fù)荷本身的增長趨勢。然后，按照這個增長趨勢曲線，對于要求的未來某預(yù)測年份，從曲線上估計出那時的預(yù)測值。常用的一些曲線形式如表所示。二、系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測1、時間序列模型32采用灰色系統(tǒng)模型，其關(guān)鍵是歷史數(shù)據(jù)的預(yù)處理以及在預(yù)處理數(shù)據(jù)結(jié)果基礎(chǔ)上得到的預(yù)測結(jié)果的還原，即所謂數(shù)據(jù)累加生成和數(shù)據(jù)累減還原的過程。假定負(fù)荷歷史數(shù)據(jù)用式2給出的時間序列表示，則原始負(fù)荷序列的一次累加生成序列如式3所示。式2式32、灰色系統(tǒng)模型二、系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測33相關(guān)分析模型法是把電量或負(fù)荷預(yù)測與各種社會和經(jīng)濟(jì)因素聯(lián)系起來，借助于這些因素的變化來預(yù)測電量或負(fù)荷的發(fā)展趨勢。相關(guān)分析模型包括單元回歸模型和多元回歸模型，預(yù)測時除了需要待求量和相關(guān)量的歷史數(shù)據(jù)，還需要未來年各相關(guān)量的預(yù)測值。a.產(chǎn)值相關(guān)模型b.能耗相關(guān)模型c.人口—建筑面積—居民收入相關(guān)模型模型a、b適用于各類工業(yè)電量的預(yù)測，模型c適用于居民生活用電的預(yù)測3、相關(guān)分析模型二、系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測34計量經(jīng)濟(jì)模型以經(jīng)濟(jì)理論為基礎(chǔ)，通過建立電力消費(fèi)與國民經(jīng)濟(jì)其他部門的投入產(chǎn)出關(guān)系模型，預(yù)測電量或負(fù)荷的發(fā)展趨勢。式4是計量經(jīng)濟(jì)模型的具體形式，y表示負(fù)荷或電量；X1、X2為因變量。C1、C2、C3為關(guān)聯(lián)系數(shù)。式44、計量經(jīng)濟(jì)模型二、系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測35該方法是通過對負(fù)荷設(shè)備詳細(xì)用電指標(biāo)逐一進(jìn)行分析給出最終預(yù)測結(jié)果。5、分項(xiàng)指標(biāo)分析模型二、系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測36增長率模型是根據(jù)歷史上電量或負(fù)荷的發(fā)展情況，或按趨勢外推法確定、或按彈性系數(shù)法依據(jù)國民經(jīng)濟(jì)增長速度加以確定、或由預(yù)測專家根據(jù)電力發(fā)展的基本情況和趨勢主觀地給出，得到未來電量或負(fù)荷在預(yù)測期間的年增長速度。式5為增長率模型的基本公式,為預(yù)測年的電量或負(fù)荷；為現(xiàn)狀年的電量或負(fù)荷；為預(yù)測期間電量或負(fù)荷的平均增長率。式56、增長率模型二、系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測37三、空間負(fù)荷預(yù)測1、負(fù)荷成長特性負(fù)荷的時間性：是指負(fù)荷隨時間變化的發(fā)展規(guī)律，這里的負(fù)荷可以指小區(qū)負(fù)荷，也可以指一個預(yù)測區(qū)域的總負(fù)荷。這種規(guī)律性是否存在直接影響負(fù)荷預(yù)測結(jié)果的準(zhǔn)確性。而負(fù)荷發(fā)展的時間性與很多因素有關(guān)，其中包含預(yù)測區(qū)域的大小。同時，這種規(guī)律性與負(fù)荷的性質(zhì)也直接相關(guān)。負(fù)荷的空間性：是指未來負(fù)荷發(fā)展的位置性，也就是說在哪一個具體的位置或小區(qū)，負(fù)荷的大小如何。由于預(yù)測結(jié)果的位置相關(guān)性，使得預(yù)測結(jié)果不是簡單取決于負(fù)荷發(fā)展的本身特征，還與城市的土地利用性質(zhì)密切相關(guān)，一個小區(qū)的土地利用性質(zhì)的調(diào)整，會直接引起預(yù)測結(jié)果的不同。38三、空間負(fù)荷預(yù)測1、負(fù)荷成長特性配電系統(tǒng)的負(fù)荷增長主要來自以下兩方面：1）電力用戶數(shù)的增加電力用戶數(shù)的增加往往表現(xiàn)在新用戶遷移進(jìn)原先負(fù)荷水平較低或負(fù)荷空白地區(qū)。2）每個用戶平均負(fù)荷的增長。用戶平均用電負(fù)荷的增加與用戶數(shù)量的增加是同時發(fā)生的，但在機(jī)制上是相互獨(dú)立的。39a.開始階段區(qū)域負(fù)荷增長平緩，這是由于區(qū)域內(nèi)尚處在開發(fā)前期，電力基礎(chǔ)設(shè)施尚不完善，限制了負(fù)荷的增長；b.隨著區(qū)域建設(shè)的加快，用戶大量涌入，負(fù)荷增長率顯著提高，區(qū)域負(fù)荷增長主要集中在這一段時間；c.此后，用戶以及用戶用電設(shè)備的數(shù)量由于受到空間的限制而減緩增長，負(fù)荷增長率明顯降低，負(fù)荷逐漸接近飽和值。更明確地講，在發(fā)展的三個階段中，第二階段是快速增長區(qū)，負(fù)荷增長的來源是新用戶的移入，第三階段為緩慢飽和增長區(qū)，這一階段的負(fù)荷增長主要是每個用戶的平均負(fù)荷水平提高引起的。三、空間負(fù)荷預(yù)測1、負(fù)荷成長特性40一個區(qū)域的負(fù)荷增長模式與區(qū)域的面積大小、觀測時間關(guān)系很大。a.較大區(qū)域面積內(nèi)不同用戶、不同類型負(fù)荷的用電量增長相互疊加能保持區(qū)域負(fù)荷連續(xù)增長。b.較大區(qū)域面積內(nèi)空白地區(qū)的建設(shè)發(fā)展空間和余地較大可延長負(fù)荷持續(xù)增長的時間。c.較大區(qū)域面積內(nèi)的總體基數(shù)較大，其增長可能呈現(xiàn)平緩趨勢。d.一個小區(qū)在較短時間內(nèi)的負(fù)荷增長曲線形狀和一個大的區(qū)域在較長時間內(nèi)的負(fù)荷曲線增長形狀具有一定的相似性。三、空間負(fù)荷預(yù)測1、負(fù)荷成長特性41負(fù)荷分布預(yù)測工作要求將規(guī)劃區(qū)按照一定的方式進(jìn)行小區(qū)劃分，以便將負(fù)荷分布的預(yù)測問題轉(zhuǎn)化為各個小區(qū)負(fù)荷的預(yù)測問題。典型的滿足配電系統(tǒng)規(guī)劃要求的負(fù)荷小區(qū)劃分方法主要有三種，它們各有其優(yōu)缺點(diǎn)。a.按規(guī)則網(wǎng)格狀的劃分b.按城市規(guī)劃部門確定的功能小區(qū)劃分c.采用多層分區(qū)方法劃分三、空間負(fù)荷預(yù)測2、負(fù)荷小區(qū)的劃分42a.規(guī)則網(wǎng)格狀劃分b.按功能小區(qū)劃分三、空間負(fù)荷預(yù)測2、負(fù)荷小區(qū)的劃分43c.多層分區(qū)方法劃分:是對每一層分區(qū)分別采用合適的模型和方法進(jìn)行預(yù)測，更加充分地利用各種與負(fù)荷增長相關(guān)的原始資料信息，同時可以對不同層次的負(fù)荷預(yù)測結(jié)果進(jìn)行綜合校核，最終實(shí)現(xiàn)小區(qū)負(fù)荷的綜合預(yù)測與調(diào)整。可按照下述層次進(jìn)行分層分區(qū)：大區(qū)層中區(qū)與小區(qū)層仿真層三、空間負(fù)荷預(yù)測2、負(fù)荷小區(qū)的劃分44①大區(qū)層大區(qū)是為了供電公司管理和數(shù)據(jù)收集統(tǒng)計的方便而設(shè)置，一般按其供電分公司的供電范圍或者城市行政區(qū)來劃分（cnp中具有界定供電范圍的作用）。大區(qū)劃分應(yīng)結(jié)合規(guī)劃區(qū)的實(shí)際，基于大區(qū)層數(shù)據(jù)可以完成大區(qū)的負(fù)荷預(yù)測。

三、空間負(fù)荷預(yù)測2、負(fù)荷小區(qū)的劃分45②中區(qū)與小區(qū)層中區(qū)層一般由城市用地規(guī)劃中的用地功能塊構(gòu)成，一個功能塊中通常包括一種主要的用地類型及其與之配套的其他幾種用地類型。中區(qū)劃分示意小區(qū)劃分示意三、空間負(fù)荷預(yù)測2、負(fù)荷小區(qū)的劃分46③仿真層多層分區(qū)結(jié)構(gòu)的最底層是仿真層，采用很高解析度的規(guī)則網(wǎng)格狀劃分。中區(qū)C19仿真層劃分三、空間負(fù)荷預(yù)測2、負(fù)荷小區(qū)的劃分47實(shí)現(xiàn)負(fù)荷分布預(yù)測有兩條預(yù)測途徑：密度指標(biāo)匹配法：在分類負(fù)荷預(yù)測的基礎(chǔ)上，將各類負(fù)荷預(yù)測值分配到同類用地小區(qū)中；趨勢預(yù)測法：根據(jù)各個小區(qū)自身歷史及發(fā)展相關(guān)的數(shù)據(jù)，直接對各小區(qū)負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測。三、空間負(fù)荷預(yù)測3、空間負(fù)荷預(yù)測48三、空間負(fù)荷預(yù)測3、空間負(fù)荷預(yù)測1）密度指標(biāo)匹配法49三、空間負(fù)荷預(yù)測3、空間負(fù)荷預(yù)測1）密度指標(biāo)匹配法50三、空間負(fù)荷預(yù)測3、空間負(fù)荷預(yù)測1）密度指標(biāo)匹配法51三、空間負(fù)荷預(yù)測3、空間負(fù)荷預(yù)測1）密度指標(biāo)匹配法52三、空間負(fù)荷預(yù)測3、空間負(fù)荷預(yù)測1）密度指標(biāo)匹配法53趨勢預(yù)測方法是所有基于歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)外推負(fù)荷發(fā)展趨勢的方法的總稱。負(fù)荷分布趨勢預(yù)測方法是在對規(guī)劃區(qū)采用適當(dāng)?shù)姆椒右苑謪^(qū)的基礎(chǔ)上，逐一對每個小區(qū)選擇合適的曲線擬和其歷史年數(shù)據(jù)，并外推未來年負(fù)荷值的方法。其優(yōu)點(diǎn)是方法簡單。趨勢預(yù)測方法示意三、空間負(fù)荷預(yù)測3、空間負(fù)荷預(yù)測2）基本的趨勢預(yù)測方法54典型的趨勢預(yù)測曲線三、空間負(fù)荷預(yù)測3、空間負(fù)荷預(yù)測y代表負(fù)荷值，x代表年份。在預(yù)測過程中，可通過歷史年份與相應(yīng)負(fù)荷大小間的關(guān)系，確定出最合適的系數(shù)。在此基礎(chǔ)上，給定預(yù)測年份，利用公式就可預(yù)測出相應(yīng)的負(fù)荷值。2）基本的趨勢預(yù)測方法55不同階次多項(xiàng)式模型預(yù)測結(jié)果示意從理論上講，多項(xiàng)式階次越高，對非線性函數(shù)的近似性也就越高，但是預(yù)測工作不是以對過去數(shù)據(jù)的擬合精度作為判據(jù)，其關(guān)鍵是反映未來的能力。選用適當(dāng)階次的多項(xiàng)式總能使曲線與歷史數(shù)據(jù)的擬合誤差為零，但用相應(yīng)階次的多項(xiàng)式進(jìn)行小區(qū)負(fù)荷預(yù)測常常給出荒謬的結(jié)果。多項(xiàng)式階次高到一定程度將不再適于進(jìn)行小區(qū)的負(fù)荷預(yù)測工作。在實(shí)際小區(qū)負(fù)荷預(yù)測工作中，最常選用的多項(xiàng)式函數(shù)是三階多項(xiàng)式函數(shù)。三、空間負(fù)荷預(yù)測3、空間負(fù)荷預(yù)測多項(xiàng)式模型2）基本的趨勢預(yù)測方法56未改進(jìn)趨勢預(yù)測方法的不足：a.要求對每個小區(qū)都要進(jìn)行曲線擬合，其預(yù)測的工作量大；b.要求小區(qū)的劃分不能太小，太小則負(fù)荷發(fā)展的規(guī)律性不強(qiáng)，預(yù)測結(jié)果將會有比較大的誤差；c.要求小區(qū)的歷史負(fù)荷不能為零，不能用于歷史年負(fù)荷為零的空地負(fù)荷預(yù)測。三種用于解決以上問題的改進(jìn)的趨勢預(yù)測方法:a.聚類模板方法b.分層趨勢預(yù)測方法c.多變量趨勢預(yù)測方法三、空間負(fù)荷預(yù)測3、空間負(fù)荷預(yù)測3）改進(jìn)的趨勢預(yù)測方法57a.聚類模板方法這是一種模式識別型的方法。第一步是對規(guī)劃區(qū)內(nèi)的各小區(qū)的歷史負(fù)荷發(fā)展規(guī)律進(jìn)行比較，根據(jù)其相似性對小區(qū)進(jìn)行分類，這里的相似性是指小區(qū)負(fù)荷發(fā)展規(guī)律與某個S曲線的對應(yīng)性。聚類模板匹配示意三、空間負(fù)荷預(yù)測3、空間負(fù)荷預(yù)測3）改進(jìn)的趨勢預(yù)測方法58a.聚類模板方法（續(xù)）在應(yīng)用這種小區(qū)負(fù)荷預(yù)測方法時，需要預(yù)先建立包含一些典型S型模板曲線的模板庫。模板庫中的模板函數(shù)可以在預(yù)測工作中通過下述幾種方式不斷完善積累。（1）在規(guī)劃區(qū)域內(nèi)選擇出一些歷史數(shù)據(jù)比較全且負(fù)荷已接近飽和的小區(qū)，將這些小區(qū)的負(fù)荷變化規(guī)律作為模板庫函數(shù)的一部分。（2）直接根據(jù)用電負(fù)荷的性質(zhì)，參考一些發(fā)達(dá)城市或發(fā)達(dá)地區(qū)的典型小區(qū)的負(fù)荷發(fā)展規(guī)律，確定每一用電性質(zhì)類小區(qū)的模板曲線，作為模板庫中的基本類模板曲線，根據(jù)規(guī)劃區(qū)各小區(qū)中各類負(fù)荷的典型構(gòu)成情況，由基本類模板曲線組合出一些標(biāo)準(zhǔn)模板曲線，作為模板庫的一部分。（3）首先根據(jù)小區(qū)的歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類分析，然后將具有類似S型曲線特征的小區(qū)歷史數(shù)據(jù)加以整合拼接，形成模板曲線作為模板庫的一部分。三、空間負(fù)荷預(yù)測3、空間負(fù)荷預(yù)測3）改進(jìn)的趨勢預(yù)測方法59a.聚類模板方法（續(xù)）同基本趨勢預(yù)測方法相比，聚類模板方法的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在兩個方面：（1）避免了對每個小區(qū)進(jìn)行曲線擬合的計算，可以大大節(jié)省計算量。（2）由于模板匹配受小區(qū)負(fù)荷歷史不良數(shù)據(jù)的影響較小，可以用于較長時間的負(fù)荷分布預(yù)測。三、空間負(fù)荷預(yù)測3、空間負(fù)荷預(yù)測3）改進(jìn)的趨勢預(yù)測方法60b.分層趨勢預(yù)測方法原理：為了解決空地小區(qū)的問題，分層趨勢預(yù)測方法利用中區(qū)負(fù)荷的發(fā)展規(guī)律以非及空地小區(qū)負(fù)荷的發(fā)展規(guī)律，推算出空地負(fù)荷的發(fā)展規(guī)律。分層趨勢預(yù)測方法示意三、空間負(fù)荷預(yù)測3、空間負(fù)荷預(yù)測3）改進(jìn)的趨勢預(yù)測方法61b.分層趨勢預(yù)測方法（續(xù)）思路：將規(guī)劃區(qū)按照較大的面積進(jìn)行小區(qū)劃分，為區(qū)別起見，這里稱之為中區(qū)劃分，在每個中區(qū)中進(jìn)一步劃分為若干個小區(qū)。中區(qū)劃分的原則是每個中區(qū)中僅包含最多一個空地性質(zhì)的小區(qū)，而小區(qū)的劃分則由配電系統(tǒng)的規(guī)劃要求來決定。步驟：（1）采用基本趨勢法，給定三個非空地小區(qū)的水平年負(fù)荷值，對三個非空地小區(qū)的負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測，得到未來某一年的小區(qū)負(fù)荷預(yù)測結(jié)果，比如說P1、P2和P3；（2）將一個中區(qū)作為一個區(qū)域，將三個非空地小區(qū)歷史負(fù)荷相加作為中區(qū)負(fù)荷的歷史數(shù)據(jù)，給定中區(qū)的水平年負(fù)荷值，采用基本趨勢法對中區(qū)負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測，得到相應(yīng)的預(yù)測結(jié)果，比如P_；（3）在中區(qū)負(fù)荷預(yù)測結(jié)果中減去三個非空地小區(qū)的負(fù)荷預(yù)測結(jié)果，即可得到空地小區(qū)的負(fù)荷預(yù)測結(jié)果，即P4=P_-P1-P2-P3。三、空間負(fù)荷預(yù)測3、空間負(fù)荷預(yù)測3）改進(jìn)的趨勢預(yù)測方法62c.多變量趨勢預(yù)測方法原理：通過辨識關(guān)聯(lián)變量如小區(qū)人口、產(chǎn)值、人均收入、建筑密度等和小區(qū)負(fù)荷間的規(guī)律性關(guān)系，可由歷史年和未來年一系列關(guān)聯(lián)變量數(shù)據(jù)預(yù)測小區(qū)負(fù)荷數(shù)據(jù)。步驟：（1）在小區(qū)負(fù)荷與相關(guān)變量間建立起關(guān)聯(lián)模型（2）首先對小區(qū)負(fù)荷關(guān)聯(lián)變量進(jìn)行趨勢預(yù)測，然后根據(jù)關(guān)聯(lián)變量的預(yù)測結(jié)果，借助已經(jīng)建立起來的關(guān)聯(lián)模型，得到小區(qū)負(fù)荷的預(yù)測結(jié)果。三、空間負(fù)荷預(yù)測3、空間負(fù)荷預(yù)測3）改進(jìn)的趨勢預(yù)測方法631）空間負(fù)荷預(yù)測相關(guān)的歷史數(shù)據(jù)缺乏；

2）城市建設(shè)速度快、用地性質(zhì)的變化很大；

3）城市的整體負(fù)荷水平處于發(fā)展比較快的階段；

4）小區(qū)用地性質(zhì)的確定完全由特定的政府部門負(fù)責(zé)。四、推薦預(yù)測方法1、我國負(fù)荷預(yù)測的特點(diǎn)綜合預(yù)測方法641）基本概念“分區(qū)”：為了反映負(fù)荷分布的空間特征，將供電區(qū)域細(xì)分成若干個單元小區(qū)，使得空間負(fù)荷預(yù)測即能歸結(jié)為單元小區(qū)負(fù)荷的預(yù)測。“分類”：為了便于對為數(shù)眾多的小區(qū)負(fù)荷進(jìn)行分析，將小區(qū)聚合成類，認(rèn)為同類小區(qū)具有相同或近似的負(fù)荷特性。2）特點(diǎn)綜合預(yù)測方法中負(fù)荷預(yù)測者直接利用城市規(guī)劃部門提供的城市規(guī)劃結(jié)果；綜合預(yù)測方法采用不同的方法對于規(guī)劃區(qū)的分類負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測；綜合預(yù)測方法可以借鑒趨勢預(yù)測方法進(jìn)行預(yù)測，也可采用其他不同的方法；四、推薦預(yù)測方法2、基本預(yù)測思想653）預(yù)測思路系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測采用多種模型、多條途徑進(jìn)行預(yù)測并相互校核，結(jié)合專家經(jīng)驗(yàn)選取預(yù)測結(jié)果；空間負(fù)荷預(yù)測采用小區(qū)負(fù)荷密度指標(biāo)法進(jìn)行初步預(yù)測，進(jìn)而采用其他方法進(jìn)行修正，結(jié)合專家意見得到最終預(yù)測結(jié)果；先預(yù)測目標(biāo)年，再回推中間年。4）主要工作：用地性質(zhì)調(diào)查與用地區(qū)塊劃分；現(xiàn)狀及歷史負(fù)荷等相關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)查；分類負(fù)荷及總負(fù)荷預(yù)測；分類負(fù)荷密度預(yù)測；小區(qū)負(fù)荷初步預(yù)測；小區(qū)負(fù)荷修正；四、推薦預(yù)測方法2、基本預(yù)測思想661）小區(qū)用地性質(zhì)調(diào)查：目的是對規(guī)劃區(qū)的實(shí)際用地情況進(jìn)行分析，對于與用地規(guī)劃結(jié)果不符的地方及時在用地圖上加以修正。2）用地區(qū)塊的劃分：分為兩類，分別稱之為中區(qū)劃分和小區(qū)劃分。小區(qū)劃分：采用不規(guī)則形狀的小區(qū)劃分方法。小區(qū)的劃分可以參照同年城市規(guī)劃方案，在其基礎(chǔ)上進(jìn)一步細(xì)化。小區(qū)邊界可以參照實(shí)際的功能小區(qū)選取。中區(qū)劃分：指根據(jù)規(guī)劃區(qū)域的主要街道、河流、鐵路等情況進(jìn)行的區(qū)塊劃分，每一個中區(qū)中包含若干個小區(qū)。中區(qū)劃分的目的是為了實(shí)現(xiàn)空間負(fù)荷的分層預(yù)測，也就是按照中區(qū)進(jìn)行預(yù)測和按照小區(qū)進(jìn)行預(yù)測，然后將二者的結(jié)果進(jìn)行校核。這種兩層預(yù)測方法有助于提高預(yù)測結(jié)果的可信性。同時，中區(qū)的劃分還可為中壓配電網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃帶來方便。為了便于原始數(shù)據(jù)的獲得，分類分區(qū)法一般采用按非規(guī)則形狀劃分小區(qū)的方法。四、推薦預(yù)測方法3、用地性質(zhì)調(diào)查與用地劃分67這種調(diào)查既包括各小區(qū)負(fù)荷的調(diào)查，也包括整個規(guī)劃區(qū)域內(nèi)各分類負(fù)荷的用電量、峰值負(fù)荷、各類負(fù)荷的典型負(fù)荷曲線、各類負(fù)荷的最大負(fù)荷利用小時數(shù)以及總的系統(tǒng)負(fù)荷相關(guān)數(shù)據(jù)的調(diào)查。這些調(diào)查結(jié)果可以直接用于相關(guān)量的預(yù)測，也可以用于對一些預(yù)測結(jié)果的校和。四、推薦預(yù)測方法4、現(xiàn)狀及歷史負(fù)荷等相關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)查68這部分預(yù)測內(nèi)容是綜合預(yù)測方法所獨(dú)有的。對這些量進(jìn)行預(yù)測的目的是為了將來對小區(qū)負(fù)荷預(yù)測結(jié)果實(shí)現(xiàn)總量控制。也就是說一類小區(qū)所有負(fù)荷的疊加必須與相應(yīng)的分類負(fù)荷預(yù)測結(jié)果相吻合，而各類負(fù)荷的預(yù)測結(jié)果疊加也應(yīng)與總負(fù)荷的預(yù)測結(jié)果相吻合。先預(yù)測目標(biāo)年，由專家干預(yù)確定最終結(jié)果，再選用合適的曲線回推中間年。四、推薦預(yù)測方法5、分類負(fù)荷及總負(fù)荷預(yù)測69目的是要對每一類負(fù)荷獲得單位面積上的負(fù)荷值。這一步預(yù)測采用的方法可以很多。四、推薦預(yù)測方法6、分類負(fù)荷密度預(yù)測在假定同類負(fù)荷小區(qū)的負(fù)荷密度相同的情況下，已知各類負(fù)荷小區(qū)的負(fù)荷密度值以及小區(qū)用地性質(zhì)和面積，用小區(qū)面積乘以相應(yīng)類負(fù)荷的負(fù)荷密度值，既可得到小區(qū)負(fù)荷的初步預(yù)測結(jié)果。7、小區(qū)負(fù)荷初步預(yù)測70小區(qū)負(fù)荷初步預(yù)測結(jié)果是在假定同類小區(qū)負(fù)荷密度完全相同的情況下獲得的。在實(shí)際規(guī)劃區(qū)域內(nèi)，同一類型的負(fù)荷小區(qū)也存在著發(fā)展的時間分散性，有些小區(qū)可能已經(jīng)飽和，而有些小區(qū)則剛剛開發(fā)，為了考慮這種因素的影響，需要對小區(qū)負(fù)荷的初步預(yù)測結(jié)果進(jìn)行修正，以便獲得合理的空間負(fù)荷預(yù)測結(jié)果。四、推薦預(yù)測方法8、小區(qū)負(fù)荷修正71四、推薦預(yù)測方法9、預(yù)測流程72預(yù)測方法的綜合性：這種綜合方法的每一步都可以采用許多不同的方法來實(shí)現(xiàn)，各種方法相互校和相互補(bǔ)充，可以最大限度地挖掘原始數(shù)據(jù)中所蘊(yùn)含的有價值的信息。預(yù)測過程的綜合性：該方法的預(yù)測過程是一種“自下而上與自上而下首尾相接，計算與修正循環(huán)進(jìn)行”的預(yù)測過程。可以根據(jù)預(yù)測的具體數(shù)據(jù)情況選擇循環(huán)的開始階段。四、推薦預(yù)測方法10、綜合性的體現(xiàn)73專家干預(yù)十分重要。數(shù)學(xué)模型獲得的預(yù)測結(jié)果，是一種輔助決策依據(jù)。在實(shí)際的預(yù)測工作中，預(yù)測結(jié)果的好壞不僅取決于模型，原始數(shù)據(jù)的可信性也是一個關(guān)鍵的因素值得強(qiáng)調(diào)的是，由有經(jīng)驗(yàn)的專家直接對未來負(fù)荷或電量進(jìn)行預(yù)測本身就是一種預(yù)測方法，不能因?yàn)闆]有具體的數(shù)學(xué)模型而忽視這一方法?？茖W(xué)的思路：根據(jù)作者的經(jīng)驗(yàn)，按照不同的預(yù)測途徑，采用不同的數(shù)學(xué)模型，獲得多個預(yù)測結(jié)果，最終由專家對結(jié)果進(jìn)行分析，根據(jù)模型的側(cè)重點(diǎn)不同以及所依據(jù)信息的可信性，最終根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷出一個好的預(yù)測結(jié)果。四、推薦預(yù)測方法11、注意事項(xiàng)74在綜合預(yù)測方法中，各類小區(qū)負(fù)荷密度指標(biāo)可以主要通過四種途徑獲得：（1）按本類平均負(fù)荷密度設(shè)置；（2）參考經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)；（3）通過密度外推法獲得；（4）終端設(shè)備負(fù)荷曲線疊加法。四、推薦預(yù)測方法12、小區(qū)負(fù)荷密度指標(biāo)的確定75（1）大電力負(fù)荷用戶的特殊處理（2）分電壓等級的用戶負(fù)荷預(yù)測（3）多場景預(yù)測（4）總量控制與城市規(guī)劃的不協(xié)調(diào)性（5）新區(qū)空間負(fù)荷的簡化預(yù)測四、推薦預(yù)測方法13、一些問題的處理76（1）大電力負(fù)荷用戶的特殊處理好處：在深入分析的基礎(chǔ)上，提高一些大的電力用戶所在小區(qū)的負(fù)荷預(yù)測精度，將對整體的提高空間負(fù)荷預(yù)測的合理性有至關(guān)重要的影響。方法：考慮到大的電力用戶所能提供的與其負(fù)荷發(fā)展相關(guān)的原始信息一般會更為齊全，一種比較好的方法是對大用戶依據(jù)其自身的原始資料單獨(dú)進(jìn)行負(fù)荷的分析預(yù)測。這樣可以保證大用戶所在小區(qū)的負(fù)荷預(yù)測準(zhǔn)確性。選擇大用戶的標(biāo)準(zhǔn)：看用戶的年用電量或最大負(fù)荷值，同時必須保證能夠獲得比較關(guān)鍵的有關(guān)其負(fù)荷發(fā)展的原始資料。四、推薦預(yù)測方法13、一些問題的處理77（1）大電力負(fù)荷用戶的特殊處理（續(xù)）點(diǎn)負(fù)荷：對于原始資料齊全，未來負(fù)荷發(fā)展明確，可以通過單獨(dú)分析給出好的預(yù)測結(jié)果的用戶，都可看作點(diǎn)負(fù)荷。不再強(qiáng)調(diào)負(fù)荷的大小，而關(guān)鍵是看能否通過對其進(jìn)行單獨(dú)的處理以提高整個預(yù)測結(jié)果的合理性。點(diǎn)負(fù)荷處理的基本思路：對這類負(fù)荷完成單獨(dú)預(yù)測后，需要在分類負(fù)荷預(yù)測結(jié)果中扣除屬于同類的點(diǎn)負(fù)荷預(yù)測結(jié)果，然后再對同類的其他負(fù)荷小區(qū)進(jìn)行總量控制。四、推薦預(yù)測方法13、一些問題的處理78（2）分電壓等級的用戶負(fù)荷預(yù)測在一個存在著35kV、10kV和380V供電電壓等級的規(guī)劃區(qū)域內(nèi)：一個35kV電壓供電的用戶，意味著用戶將單獨(dú)擁有一座35kV變電站，這樣的用戶供電網(wǎng)絡(luò)將直接影響35kV配電網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃結(jié)果，在進(jìn)行10kV中壓配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時，在很多情況下可以忽略這樣的用戶所在區(qū)域的影響。在進(jìn)行35kV公用配電變電站的規(guī)劃過程中，也需要扣除35kV直接供電用戶的負(fù)荷影響。對于10kV直接供電的用戶，將意味著每個用戶將擁有自己的10kV配電站，這些配電站將只為用戶自己服務(wù)，而不對其他用戶供電，因此又稱10kV專用配電站。與之相對的則是為380V電壓供電的10kV公用配電站。在進(jìn)行10kV中壓配電網(wǎng)規(guī)劃時，對專用配電站和公用配電站的供電方案也會有所不同。四、推薦預(yù)測方法13、一些問題的處理79（2）分電壓等級的用戶負(fù)荷預(yù)測（續(xù)）就空間負(fù)荷預(yù)測而言，當(dāng)規(guī)劃僅涉及到10kV及以上的配電系統(tǒng)規(guī)劃時，可以不必對10kV供電負(fù)荷和380V供電負(fù)荷加以區(qū)分，但要求對35kV的供電負(fù)荷進(jìn)行單獨(dú)處理。一般來說，相對于10kV和380V供電的負(fù)荷小區(qū)而言，35kV的供電負(fù)荷一般為大負(fù)荷用戶（部分特殊性質(zhì)的負(fù)荷除外），有關(guān)的處理方法可以參照上述大負(fù)荷用戶或點(diǎn)負(fù)荷用戶的處理方法?？紤]到這類負(fù)荷用戶的分布對配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的影響很大，對這類用戶要求必須獲得其相關(guān)負(fù)荷發(fā)展資料，并單獨(dú)進(jìn)行分析預(yù)測。也就是要依據(jù)負(fù)荷供電電壓等級的不同，在進(jìn)行空間負(fù)荷預(yù)測時有所區(qū)別。四、推薦預(yù)測方法13、一些問題的處理80（3）多場景預(yù)測所謂多場景預(yù)測，是針對規(guī)劃區(qū)域內(nèi)可能存在的一些可能建也可能不建或具體位置不太明確的大負(fù)荷用戶而言的。這類用戶由于負(fù)荷大，將來對配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方案的影響也比較大，但又因?yàn)槊黠@的不確定性，給具體的空間負(fù)荷預(yù)測帶來了很大的麻煩。即使是一個肯定要建的大負(fù)荷用戶，如果其位置不明確，也會給預(yù)測工作帶來困難。面對這樣的情況，最好的處理方式，就是針對可能發(fā)生的情況給出多場景的預(yù)測。隨著時間的推移，大用戶的建設(shè)方案會愈來愈具體，預(yù)測者可以根據(jù)所得到的信息，不斷對空間負(fù)荷預(yù)測結(jié)果進(jìn)行修正，使得最終的空間負(fù)荷預(yù)測結(jié)果滿足配電系統(tǒng)規(guī)劃的要求，據(jù)此獲得合理的規(guī)劃結(jié)果。四、推薦預(yù)測方法13、一些問題的處理81（4）總量控制與城市規(guī)劃的不協(xié)調(diào)性問題出現(xiàn)的原因：在空間負(fù)荷的綜合預(yù)測方法中，由于空間負(fù)荷的預(yù)測以城市規(guī)劃部門的規(guī)劃結(jié)果為依據(jù)，這樣的規(guī)劃常常不能適當(dāng)考慮城市發(fā)展的自然規(guī)律性，出于政治或其他原因過于理想化。在這些規(guī)劃中，有些城市可能要在10年左右的時間人口和規(guī)模就會翻一番。由于城市規(guī)劃的過于宏大，各類負(fù)荷的用地面積很大，此時實(shí)行總量控制有可能造成各類負(fù)荷的負(fù)荷密度指標(biāo)會很低，按此得到的空間負(fù)荷預(yù)測結(jié)果自然也不合理。這樣的問題就屬于負(fù)荷總量控制與城市規(guī)劃的不協(xié)調(diào)性問題。四、推薦預(yù)測方法13、一些問題的處理82（4）總量控制與城市規(guī)劃的不協(xié)調(diào)性（續(xù)）解決問題的兩條途徑：1）調(diào)整規(guī)化方案。在城市規(guī)劃結(jié)果中，經(jīng)過科學(xué)的分析論證，暫時舍棄掉一些發(fā)展還明顯比較遙遠(yuǎn)的區(qū)域，收縮城市范圍，將原來理想的城市規(guī)劃調(diào)整為現(xiàn)實(shí)可行的規(guī)劃；2）調(diào)整負(fù)荷總量預(yù)測結(jié)果。以城市規(guī)劃結(jié)果為主要依據(jù)，暫時不做總量約束，先獲得空間負(fù)荷預(yù)測的初步結(jié)果，然后疊加成總負(fù)荷并與直接預(yù)測得到的總負(fù)荷進(jìn)行對比分析，在必要的情況下，對總負(fù)荷預(yù)測結(jié)果進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。當(dāng)然，這樣的調(diào)整如果太大，則有背負(fù)荷發(fā)展的自然規(guī)律，