城市配电网规划中电力负荷预测的应用研究

城市配电网规划中电力负荷预测的应用研究

摘要：力负荷预测是配电网规划设计的重要内容，是保证电力系统安全、稳定、经济运行的基础，也是电力系统调度、实时控制的前提，电力负荷预测是否准确

直接影响城市配电网规划质量。基于此，本文就城市配电网规划中电力负荷预测

的应用情况进行了分析探讨，以供参阅。

关键词：城市配电网；规划；电力负荷；预测

引言

随着社会经济的发展，电力的作用逐渐日益凸显，各行各业对于电力的需求

不断增大，使得电力部门更加重视对电网的规划和改造，以满足日益日益增长的

电力需求。在电网规划过程中，电力负荷预测的有着不可替代的作用，预测结果

的准确性直接影响着整个电网的质量。因此，对于国家电力部门而言，做好电力

负荷预测丁作是非常重要的，必须充分重视起来。

1电力负荷预测内涵

负荷预测在电力调度环节非常重要，主要是结合电力系统运行历史数据和实

时数据，对系统负荷变化情况进行分析和判断，继而合理预测电力系统在未来一

段时间内的运行情况。在实际应用环节，电力负荷预测的内容需要包括系统功率

及节点负荷，而在以往的电力负荷预测中，采用确定性方法，利用方程对历史电

力负荷的相关数据进行描述，将电力负荷和时间变量的关系通过函数方程来表示。不过，伴随着电力系统的逐步完善，电力负荷与时间变量的关系变得越发复杂，

在许多时候，确定性方法并不能对其进行准确表示，也因此出现了许多新的电力

预测方法，主要是以类比对应关系进行预测，属于非确定性预测。电力负荷预测

在电力系统中占据至关重要的位置，通过合理的电力负荷预测，能够保证电网规

划的科学性，强化用电管理，促进电网稳定运行，也可以及时发现电力系统运行

中存在的各种问题，提升用电效率，降低配网运行成本，为电力资源开发和建设

提供数据支持，促进电力系统运行经济效益和社会效益的提高。

2配电网规划中电力系统负荷预测方法的应用

2.1回归分析法

回归分析法是配电网规划中电力系统负荷预测方法中的首要方法。配电网规

划中回归分析法预测电力系统负荷的主要原理为，回归分析法通过对以往电力历

史负荷的数据进行分析和归纳，将电力负荷变化所产生的规律和相应的影响要素

作为分析的主要依据，用以明确回归分析过程中所能够用到的回归方程式的参数，从而创建分析式的自变量和因变量之间的参数和模型，进而实现对电力系统负荷

的有效预测。例如在某大型电力厂中对于配电网的规划便使用了回归分析法，通

过电力工作人员对回归分析方程和自变量等的探究，对电力系统负荷的预测达到

了较为精准的程度。

2.2人工神经网络法

人工神经网络法是配电网规划中电力系统负荷预测方法中的根本方法。在对

电力系统负荷预测过程中，由于电力系统负荷可能会受到多种外界因素的影响，

使电力负荷系统含有大部分的随机性和非线性关系，该类因素将对电力系统负荷

预测的精准度产生极大的影响，因此，人工神经网络法在新的形势下被研发出来。人工神经网络法是通过将人工神经网络模型引入到电力系统负荷的预测中，使电

力系统负荷预测方法形成全新的预测方法。

2.3专家预测法

专家预测法是配电网规划中电力系统负荷预测方法中的关键方法。专家系统

预测法的原理为，从现实生活中提取电力专家在实际工作中对于电力系统事物处

理过程中所得的感性认识，通过创建相应的电力数据库，在电力系统运行的同时

对该数据库进行及时的更新和维护，从而使其能够与电力系统或事物发展的变化

轨迹同步，进而达到模拟专家的效果。

2.4指数平滑法

指数平滑法的基本原理是对配电网规划中电力系统的历史数据相关指数进行

有机组合，逐步完成对于电力负荷时间顺序未来值的直接预测。在该方法中，衰

减可以直接体现远期数据对于预测结构的影响，如果衰减因子数值较大，则电力

系统近期到远期数据的系数变化会明显加快，在一些比较极端的情况下，电力系

统历史数据基本不会对电力负荷预测的结果产生影响。如果需要运用指数平滑法

进行电力负荷预测，则应重点关注新的电力数据，数据的精准度越高，电力负荷

预测结构也就越准确。

2.5密度法

在不同的功能分区，用电量会存在较大的差异．不同的产业用电费用也有所

不同，因此，电力负荷预测就变得非常困难。为了确保电力负荷预测的有效进行，保证良好的预测效果，电力主管部门应将用电区域划分为商业区、工业区、住宅

区等，然后从不同的区域着手，对其用电状况进行分析和预测。负荷密度法因此

得以普及，通过用电密度系数与土地面积相乘的方法．计算得到区域的总用电量。对于区域内存在的特殊用户，可以构建针对性的计算模型，单独进行计算。

3力负荷预测流程和实例分析

对于城市配电网规划来说，更为重要的是电力负荷的空间分布情况，也就是

说在规划过程中，不仅要对负荷饱和值进行预测，还要对负荷的增长时间和空间

进行预测，空间负荷密度法中所需基础数据易于获得，灵活性较强，能够很好适

应城市配电网规划方案的变化，根据城市规划部门的城市规划结果，并利用专家

的经验、技能和知识进行预测工作，就能够将规划年限内空间比如）小区的电力

负荷分布情况预测出来。下面以空间负荷密度法为研究要点探讨城市配电网规划

中的电力负荷预测流程。

3.1划分负荷单元区块

首先，根据规划原则和用地性质将规划区划分成若干单元区块，根据单元区

块性质确定每个区块的密度指标，进而通过负荷密度法预测单元区块内负荷增长

的位置和负荷分布情况，从而为城市配电网的规划提供精确的地理空间信息。在

此过程中，单元区块的划分越细，电力负荷预测的空间分辨率就越高，同时，必

须保证单元区块划分的合理性以及负荷密度指标选取的合理性，确保选取的负荷

密度指标能将预测年限内的实际情况和用电水平真实反映出来，能代表未来发展

变化情况，这样有利于提高配电网规划质量。其次，定义每个区块的类型和性质，一般城市配电网负荷类型包括居民、工业、商业负荷等，每个小区必须有且只能

有一种用地类型，一种电力负荷性质。

3.2电力负荷预测实例

以某市区域配电网规划为例，该区域总面积约为18．3km2，规划区的用地类型包括科研教育、二类居民、一二类工业、物流加工、商业、医疗卫生、娱乐、

市政基础设施和体育用地等，对不同用地的负荷密度情况进行了深入调查，同时

采纳专家意见确定了预测规划区域的负荷密度指标。根据规划区的面积大小和用

地性质将该区域划分成了100个单元区块，通过空间负荷密度法预测了到2020