电力需求预测相关分析

3.4.3　电力需求预测相关分析

在进行负荷预测之前，需要对整理校核过的历史资料、数据进行相关分析，包括发展历程、产业结构调整、国民经济发展等影响负荷发展的诸多因素，以求把握住电量及负荷发展的总体趋势和空间分布，指导负荷预测工作。具体分析内容主要涵盖总量发展规划分析、分类负荷电量分析、负荷特性分析、历史总电量与GDP增长分析、GDP增长与人均用电量分析以及负荷预测中相关参数的调查分析等几个方面。

1．总量发展规律分析

通过对历史总电量负荷数据的分析，可以得到规划区历史电量负荷的发展趋势以及现状电量负荷所处的发展阶段，进而对负荷预测结果水平有一个大致总量的把握。

经过大量的实践和理论分析发现，一个城市或地区总电量负荷的增长具备一定规律，大致分为三个阶段:

(1)处于发展初、中级阶段的中小型城市，在发展期内，电量以近似指数规律增长，其年增长率比较大，但未来10年的年平均增长率一般也不会高于30%，最为常见的是10%左右，简称为E型电量。

(2)发展成熟的大型城市，其电量已经历过指数规律发展的阶段，在预测期内进入了一种具有饱和特性的发展阶段，简称G型电量。

(3)对一些初期用电量低，而发展又十分快的城市电量按一种S型曲线趋势增长。这种增长趋势分为两个阶段，在预测区间的早期，电量以一种高速增长，近似于指数增长趋势，而在预测的后期，则进入一种相对较低的速度增长，并逐渐进入饱和，简称S型电量。

更明确地讲，在发展的三个阶段中，第二阶段是快速增长区，负荷增长的来源是新用户的移入，第三阶段为缓慢饱和增长区，这一阶段的负荷增长主要是每个用户的平均负荷水平提高引起的。

2．分类负荷电量分析

总负荷的发展有一定的规律，但是构成总负荷的分类负荷各有其发展规律。对其分类研究，并预测发展趋势可以更有效地对总体负荷进行预测。

图3-2　城市电量负荷增长规律

(1)负荷分类。

要进行分类电量负荷数据的分析，首先要进行负荷的分类。负荷分类的方法很多，大体有三种:电力部门分类法、国民经济分类法、规划部门按用地性质分类法。

根据负荷分类的方法及其相应的分类原则、规划任务的特点、基础数据的提供情况，对负荷进行分类。分类并非越细越好，在实际规划工作中，应该结合本地区特点进行，对有共同特性的行业可以合并。

例如，如果某地区的工业分为机械工业、化学工业、金属工业、纺织工业等几类，而且各类所占比重均不大，就可以考虑将这几类合并为工业。但是如果该地区化学工业负荷占了相当比重，而且有明显的发展特点，就可以作为一类负荷单独考虑。

(2)分类电量、分类负荷分析。

通常状况下，分类电量数据可以得到，分类负荷很难统计。若二者均能够提供出具体数据，自然有利于进行分析，若仅能得到分类电量数据，可以通过各行业的最大负荷利用小时数进行各行业负荷的折算，可得到历史各分类电量、分类负荷的数据。

对分类电量和负荷的分析主要从两方面入手:

①分类电量负荷所占比重。

从各行业所占比重情况可以分析出行业用电量的走势，进而分析出各行业在该地区发展的比重大小、未来各行业的比例关系变化情况。从而得到影响电力发展的主要行业，以及影响因素的大小。

②分类电量负荷发展趋势。

通过对各行业历史电量负荷的分析，可得出各行业电量负荷发展的历史增长规律，并初步建立起未来各行业增长的主要趋势的感性认识。

3．负荷特性分析

通过对规划区现状电力负荷特性的分析，得出电网运行的特点，掌握电量负荷变化的规律，进而推算预测出未来电量负荷的变化规律，为电网的规划、建设、运行和管理提供科学的依据。负荷特性指标有最高最低负荷、平均负荷、负荷曲线、负荷率、平均日负荷率、最小负荷率、月生产均衡率、年生产均衡率、最高负荷利用小时、同时率、不同时率、尖峰负荷率、峰谷差率等。

一般重点对配电网最大负荷利用小时数、年负荷特性、夏季典型日及冬季典型日负荷特性进行描述和分析。

4．历史总电量与GDP增长的分析

为准确对电力发展情况进行预测，需要对电力和国民经济之间的关系进行分析，即电力消费弹性系数分析。所谓电力消费弹性系数是电力消费增长率与经济增长率的比例关系，是国民经济诸多数量关系中的一个重要变量。它的变动，是一定时期经济增长、结构变化、技术进步、供求关系等相关因素共同作用的结果。

电力消费增长超前于经济增长，电力消费弹性系数大于1，反之则小于1。从国际上看，电力消费弹性系数大于1，是一些国家和地区(如意大利、美国、日本和东南亚等国家)工业化进程中普遍经历过的现象。原因主要有以下几个方面:第一，资本有机构成的提高，引起电力消费弹性系数上升;第二，城市化的加速推进和基础设施建设的加强使单位经济增长，是工业化进行到一定阶段后的必然产物;第三，生活用电的较快增长，也是电力消费弹性系数上升的重要因素之一;最后，终端能源结构的优化(以电力替代煤炭)，是电力消费弹性系数较高的一个主要原因。

5．GDP增长与人均用电量的分析

GDP的增长、城市发展，带动人均生活用电量和人均综合用电量的迅速增长。通过对现状人均电量的分析，可以得出现状人均电量处于何种城市规模发展阶段。同样，可结合未来城市目标发展定位，按照人口状况估算预测的电量负荷大小。

6．负荷预测相关参数的调查分析

(1)行业最大负荷利用小时数调查分析。

对于最大负荷利用小时数的调查，首先须对本地区的全年最大负荷利用小时数进行统计，在此基础上对各行业最大负荷利用小时数进行统计分析。

通常状况下，很难在短时间内得到具体的分行业最大负荷利用小时数的结果，因此可以采用已建成且比较完善的大、中城市的分行业最大负荷利用小时数，并结合该城市行业的构成对该指标进行综合考虑，最终得到能够反映该地区行业的最大负荷利用小时数。

算例3-1:最大负荷利用小时数调查

对一些典型区域用户进行详细用电量及最大负荷调查，确定各行业典型最大负荷利用小时数。通过对若干典型用户进行调查，计算得到的最大负荷利用小时数加权取平均，视作分类最大负荷利用小时数，具体结果见表3-2。

表3-2　最大负荷利用小时数典型调查

续表

(2)行业同时率。

地区负荷由本区内各行业负荷叠加而成，其最大值与各行业最大负荷累加值之间存在一个比例关系，称之为行业同时率，其值应大于任一行业最大负荷与地区最大负荷的比值。一般情况，我们需要对现状各行业负荷进行调研，计算分析得到现有行业同时率，基于现有数据以及未来规划年行业发展变化趋势，确定规划年行业同时率。