配电网规划负荷预测培训

1负荷预测第一页，共一百一十六页。2内容提要前言主题后话第二页，共一百一十六页。3工程咨询是遵循独立、科学、公正的原则，运用多学科知识和经验、现代科学技术和管理方法，为政府部门、项目业主及其它各类客户提供经济社会发展和工程项目决策与实施的智力服务。规划是在一定时期内为实现一定的目标或解决现实中存在的问题而进行的谋划。1.电网规划的概念前言第三页，共一百一十六页。4概况介绍现状分析历史分析预测方法预测结果校核规划原则技术原则总体平衡分区平衡选址原则选址方法选址结果现状分析负荷预测技术原则电力平衡变电站选址高压网规划中压网规划专项规划投资估算规划结论远景规划近期规划远景规划近期规划中间年规划项目列写调度规划通信规划工程单价投资估算主要结论相关建议中间年规划项目列写自动化规划通道规划成效分析2.电网规划的主要内容及流程前言第四页，共一百一十六页。5负荷预测概念：从已知的用电需求出发，考虑政治、经济、气候等相关因素，对未来的用电需求做出的预测，包括负荷预测、电量预测、负荷曲线预测等。负荷预测的关键：给出何时、何地将发生何种特点的电量负荷数值。负荷预测的基本目的：提出对电网容量、可靠性及其分布与时间要求，指导变电站选址定容、目标网架规划方案制定。负荷预测的分类：短期、中期、长期；系统、空间前言3.负荷预测第五页，共一百一十六页。6前言4.负荷预测的需求分析及主要内容主网规划高压配网规划中压配网规划总电量负荷分县市电量负荷总电量负荷分区负荷预测负荷分布预测总电量负荷负荷分布预测1）负荷预测年限——与规划年限一致2）负荷预测深度——按规划内容要求第六页，共一百一十六页。7负荷预测很难负荷预测很容易负荷预测受多种因素的影响负荷预测or太极？受多种因素影响，未来发展不确定，给出一个简单的数值很容易1）市场经济条件下，经济社会发展受大环境影响2）政策风险的影响3）金融危机的影响4）……前言第七页，共一百一十六页。8主题系统负荷预测空间负荷预测推荐预测方法基本概念注意事项第八页，共一百一十六页。9一、基本概念1、负荷2、电量3、负荷的分类4、电量的分类5、负荷曲线6、同时率7、最大负荷利用小时数8、负荷密度指标第九页，共一百一十六页。10一、基本概念1、负荷无功功率视在功率有功功率为产生磁场所消耗的功率称为无功功率把电能转换为其他能量形式（如机械能、光能、热能等），并在用电设备中真实消耗掉的功率称为有功功率电力负荷是指电力系统中，在某一时刻所承担的各类用电设备消费电功率的总和（kVA）。有功功率与视在功率的比值称为功率因数。电动机在额定负荷下的功率因数为0.8左右；普通白炽灯和电热炉，不消耗无功，功率因数等于1。第十页，共一百一十六页。11一、基本概念电量是指用电设备所需电能的数量（kW·h）2、电量无功电量kVr·h有功电量kW·h电量第十一页，共一百一十六页。12一、基本概念2、电量电量

电量是一个累计值，是一段时间内的用电总和负荷

负荷是一个瞬时值，是网络中某一时刻的功率第十二页，共一百一十六页。131）按电力负荷所属行业划分(九大类)城乡居民生活3、负荷的分类一、基本概念国民经济行业用电负荷1.农业（农、林、牧、渔）2.工业3.建筑业4.交通运输业、仓库、邮政业5.信息传输、计算机服务和软件业6.商业、住宿和餐饮业7.金融、房地产、商务及居民服务业8.公共事业及管理组织第十三页，共一百一十六页。14工业用地负荷居民生活用地负荷负荷商业金融用地负荷行政办公用地负荷交通运输用地负荷文化娱乐用地负荷教育科研用地负荷……2）按不同用地性质划分3、负荷的分类一、基本概念第十四页，共一百一十六页。15感性负荷容性负荷

感性负荷指负载是线圈，一般常见的都是感性负载，需要消耗很多无功功率，因此需要进行补偿，以提高功率因数，降低线路损耗。电机就是很典型的感性负载。

容性负荷指负载是电容。多数网络元件、负载消耗无功功率，而这些无功功率由发电机传送是不合理的，需要在消耗无功功率的地方产生无功功率，这就是无功补偿。3）按负载性质划分3、负荷的分类一、基本概念第十五页，共一百一十六页。16110kV用户负荷35kV用户负荷10kV用户负荷4）按电压等级划分3、负荷的分类一、基本概念第十六页，共一百一十六页。17Ⅰ类负荷Ⅱ类负荷Ⅲ类负荷

关系到国民经济的命脉及人民生命财产的安全，由于停电或突然停电造成的损失太大，故而这类用户是必须保证高度供电的可靠性。

在国民经济中的地位相比之下，不如一类用户重要，计划停电或事故停电虽然会造成较大的损失，但是这种损失是可以挽回的，一般情况下，电力系统至少要对这类用户提供中等程度的供电可靠性。

在国民经济中地位很低，与人民的生命财产安全并无关系,中断这类负荷的供电,带来的损失最小，因此，这类用户的供电可靠性是最低的。5）按供电可靠性划分3、负荷的分类一、基本概念第十七页，共一百一十六页。18◆公网负荷◆用户负荷当规划仅涉及到10kV及以上的配电系统时，不必对10kV供电负荷和380V供电负荷加以区分，但要求对35kV及以上的供电负荷进行单独处理。一般来说，相对于10kV和380V供电的负荷而言，35kV的供电负荷一般为大负荷用户。6）按用户性质划分3、负荷的分类一、基本概念第十八页，共一百一十六页。197）按电能的生产和销售过程划分3、负荷的分类一、基本概念用电负荷供电负荷发电负荷将各工业部门消费的功率与农业、交通运输和市政生活消费的功率相加就可得到电力系统的综合用电负荷。综合用电负荷加网络中损耗的功率为系统中各发电厂应供出的功率，因而称作电力系统的供电负荷。供电负荷再加各发电厂本身消费的功率——厂用电，为系统中各发电机应发出的功率，称作电力系统的发电负荷。第十九页，共一百一十六页。20一、基本概念4、电量的分类1）按电力电量所属行业划分(九大类)2）按电压等级划分3）按国民经济产业划分第一产业电量第二产业电量第三产业电量居民生活电量第二十页，共一百一十六页。21全社会用电量购电量售电量供电量网损电量电量分类一、基本概念4、电量的分类4）按电能的生产和销售过程划分第二十一页，共一百一十六页。22全社会用电量：在给定时间内某区域内所有消耗电量的总和（包括自发自用部分）供电量：发电公司（厂）上网电量+外购电量+电网输入电量－电网输出电量售电量：所有终端客户的抄见电量发电公司（厂）上网电量：指本地区统调电厂（独立发电公司、直属电厂、地方电厂）记录的上网电量一、基本概念4、电量的分类4）按电能的生产和销售过程划分第二十二页，共一百一十六页。23外购电量：指各供电（电力）公司从本公司供电区域外的电网购买的电量。电网输入电量：主要是高于本供电区域管理的电压等级的电网输入电量。电网输出电量：指各供电（电力）公司从本公司供电区域向外部电网输出的电量。网损耗电量：所有送电、变电和配电环节所损耗的电量，称为电力网的损耗电量一、基本概念4、电量的分类4）按电能的生产和销售过程划分第二十三页，共一百一十六页。24一、基本概念负荷曲线是指在某一时间段内描绘负荷随时间的推移而变化的曲线。按负荷性质可绘制有功和无功的负荷曲线；按负荷持续时间可绘制日、月和年的负荷曲线；按负荷在电力系统内的地点可绘制个别用户、电力线路、变电站、发电厂乃至整个地区、整个系统的负荷曲线。5、负荷曲线第二十四页，共一百一十六页。25一、基本概念5、负荷曲线PmaxPminPt8760峰荷Pav基荷峰谷差腰荷全年消耗的电量AY为全日消耗的电量AD为平均负荷Pav为有功负荷率为无功负荷率为第二十五页，共一百一十六页。26一、基本概念1）日负荷曲线日负荷曲线表示一天24h内负荷变化的情况，此曲线可用于决定系统的日发电量。5、负荷曲线第二十六页，共一百一十六页。27一、基本概念2）年最大负荷曲线表示从年初到年终的整个1年内的逐月（或逐日）综合最大负荷的变化情形。5、负荷曲线年最大负荷曲线PmaxPmin第二十七页，共一百一十六页。28一、基本概念6、同时率电力系统每一时刻的电力负荷都是由其所供各电力用户同一时刻的负荷构成的。考虑到电力用户达到峰值负荷的时间具有一定的分散性，例如：居民生活用电负荷可能在晚上达到峰值，而工业用电负荷更可能在白天达到最大。这种时间上的分散性使得系统峰值负荷总是小于其所供用户峰值负荷的简单求和。电力系统中负荷同时率的概念正是针对这一问题提出的，即：式中：为同时率；为实际峰值负荷；表示所供用户的峰值负荷；为所供电力用户总数。

第二十八页，共一百一十六页。29一、基本概念6、同时率

获得负荷之间同时率的一种常用的方法是统计方法。通过对各类用户大量经验数据的统计、积累，可总结出同时率与各类电力用户数目之间的对应关系，如图所示。第二十九页，共一百一十六页。30一、基本概念6、同时率某市用户间同时率计算曲线某市用户间负荷同时率为0.81

第三十页，共一百一十六页。31一、基本概念6、同时率某市10kV线路同时率调查序号变电站名称电压等级（kV）容量组成（MVA）容量（MVA）最大负荷线路最大负荷（MW）线路同时率有功（MW）无功（MVar）1碧浪变1102×31.56317.652.9232.390.542埭溪变1101×31.531.520.448.2130.670.673东郊变1102×31.56327.598.9457.570.484横街变1101×404021.4911.8333.550.645华侨变1102×408026.349.5956.60.476嘉业变1102×408041.327.7683.330.57菱湖变1102×31.56325.5511.7236.960.698龙溪变1102×408017.1210.3378.740.229仁舍变1102×408043.124.373.590.5910塘南变1101×404025.182.4528.090.9第三十一页，共一百一十六页。32一、基本概念7、需用系数指的是同时系数与负荷系数的乘积。其中：同时系数（kt），是指运行中所有电气设备的综合最大负荷与各个设备最大负荷之和的比值；负荷系数（k）：即电气设备的实际负荷与其额定负荷之比第三十二页，共一百一十六页。33一、基本概念年最大负荷利用小时数为全年电量与全年最大负荷的比值，单位为小时，该值在一定程度上反映了负荷曲线的形状。8、最大负荷利用小时数第三十三页，共一百一十六页。34一、基本概念9、负荷密度指标建筑面积负荷密度指标：W/m2占地面积负荷密度指标：MW/km2负荷密度指标单位面积内的负荷值。第三十四页，共一百一十六页。35负荷预测基本模块第三十五页，共一百一十六页。36系统负荷预测空间负荷预测1.密度指标匹配法2.趋势预测法负荷预测方法1.趋势分析法2.灰色系统3.分项指标分析4.增长率法5.综合用电水平法6.单耗法7.电力弹性系数法趋势分析法的核心是假定预测对象未来的发展变化规律可由其历史发展规律推断，在此假设下，预测的关键是如何获得预测对象的历史变化规律。预测模型实际上是表述这种变化规律的数学函数第三十六页，共一百一十六页。37趋势分析法是利用已知的历史数据拟合一条曲线，使得这条曲线能反应电量或负荷本身的增长趋势。然后，按照这个增长趋势曲线，对于要求的未来某预测年份，从曲线上估计出那时的预测值。常用的一些曲线形式如表所示。二、系统负荷预测1、趋势分析法第三十七页，共一百一十六页。38二、系统负荷预测1、趋势分析法年份用电量(亿kWh)供电量(亿kWh)售电量(亿kWh)最大供电负荷(MW)第一产业第二产业第三产业居民生活全社会200120022003200420052006200720082009原始资料表第三十八页，共一百一十六页。39二、系统负荷预测1、趋势分析法根据各种模型的预测结果，结合专家意见选择高、中、低方案第三十九页，共一百一十六页。40采用灰色系统模型，其关键是历史数据的预处理以及在预处理数据结果基础上得到的预测结果的还原，即所谓数据累加生成和数据累减还原的过程。假定负荷历史数据用式2给出的时间序列表示，则原始负荷序列的一次累加生成序列如式3所示。式2式32、灰色系统模型二、系统负荷预测第四十页，共一百一十六页。41该方法是通过对负荷设备详细用电指标逐一进行分析给出最终预测结果。3、分项指标法二、系统负荷预测第四十一页，共一百一十六页。424、增长率法二、系统负荷预测增长率模型是根据历史上电量或负荷的发展情况，或按趋势外推法确定、或按弹性系数法依据国民经济增长速度加以确定、或由预测专家根据电力发展的基本情况和趋势主观地给出，得到未来电量或负荷在预测期间的年增长速度。式3为增长率模型的基本公式,为预测年的电量或负荷；为现状年的电量或负荷；为预测期间电量或负荷的平均增长率。式3第四十二页，共一百一十六页。434、增长率法二、系统负荷预测增长率模型的历史数据与趋势分析法相同首先分析历史年电量负荷的增长率、国民经济的增长率，再根据国民经济预测增长速度加快、放缓以及产业结构调整情况，确定电量负荷增长率加快或放缓，结合个人经验确定预测期内增长率，从而计算未来年电量负荷第四十三页，共一百一十六页。445、综合用电水平法二、系统负荷预测根据各规划期的年人均用电量和人口数来推算其用电量。公式：式中PL--用电负荷；Wa--年人均用电量，kW·h；P--规划期人口数；T--年综合最大利用小时数。人均用电指标的确定，应按当地实际用电情况和发展需求而定，可采用类比法（横向比较法）确定适合本地区的标准。这种方法较适合于预测规划近期(1～5年)和中期（6～10年）的用电负荷（远期为11～20年）。第四十四页，共一百一十六页。455、综合用电水平法二、系统负荷预测指标名称历史数据预测值2001…200720082009201020152020人口（万人）原始资料表首先计算历史年人均用电量水平对国民经济发展形势、产业结构调整趋势、国家节能政策进行分析，确定人均电量水平预测值根据规划年人口数据，计算电量、负荷第四十五页，共一百一十六页。466、电力弹性系数法二、系统负荷预测电力弹性系数为用电的年平均增长率与工农业生产总值（或国民经济生产总值）的年平均增长率的比值。公式：式中Ke--电力弹性系数；ge--用电年平均增长率；gd--工农业生产总值（或国民经济生产总值）年平均增长率。一般在经济起飞阶段电力弹性系数应较高些，当经济发展趋于平稳后，电力弹性系数接近1，即两者增长率同步。因此如果已知经济增长率gd，可按发展情况确定Ke值，再求出ge值（ge=Kegd），然后按增长率法计算出所需负荷。优点：简单，能预测中长期及饱和电量水平缺点：预测的准确性受国民生产总值的准确性影响大；需要预测未来弹性系数第四十六页，共一百一十六页。476、电力弹性系数法二、系统负荷预测首先计算历史年电量增长率、GDP增长率再计算电力弹性系数对国民经济发展形势、产业结构调整趋势、国家节能政策进行分析，确定电力弹性系数预测值根据电力弹性系数预测值、国民经济预测增长率，计算电量增长率，之后预测电量、负荷指标名称2001…200720082009年均增长率（%）国内生产总值(亿元)原始资料表第四十七页，共一百一十六页。487、单耗法二、系统负荷预测根据产品（或产量、产值）用电单耗和数量推算其用电量。公式：式中Wn--产品（或产量、产值）用电单耗；N--产品（或产量、产值）数；T--年综合最大利用小时数。应注意各行业单耗指标的动态变化，它可能随科技进步、生产力的提高和节能技术的发展而降低单耗，也会随产业结构的调整或产品改变而改变。优点：简单，能预测中长期及饱和电量水平缺点：预测的准确性受生产增加值的准确性影响大第四十八页，共一百一十六页。497、单耗法二、系统负荷预测原始资料同电力弹性系数法首先计算历史年单位产值电耗水平对国民经济发展形势、产业结构调整趋势、国家节能政策进行分析，确定单位产值电耗预测值根据单位产值电耗预测值、国民经济预测值，预测电量、负荷第四十九页，共一百一十六页。507、单耗法二、系统负荷预测2001年，每万元GDP电耗为1141.23，2008年下降为723.29kWh/万元，年均下降6.31%。根据国家相关政策，取每万元GPD电耗年均下降4%、5%、6%分别为电量预测的高中低方案，预测结果见下表：项目2001年实际2008年实际2015年预测高中低GDP（亿元）1335.403960.0810000单耗（kWh/万元）1141.23723.29543.52505.10469.04单耗年均下降百分比（%）/6.314.005.006.00全社会用电量（亿kWh）152.40286.43543.52505.10469.04第五十页，共一百一十六页。518、负荷预测结果的推荐二、系统负荷预测将各种方法预测结果进行汇总，并相互比较确定推荐方案项目2008年实际2015年预测2008~2015年年增长率（%）高中低高中低趋势分析法（亿kWh）191.85445.38403.53361.5612.7911.219.48弹性系数法（亿kWh）191.85418.78402.35386.3411.8011.1610.52产值单耗法（亿kWh）191.85448.52410.10374.0412.9011.4610.01三种方法预测结果比较接近，高方案之间、中方案之间、低方案之间差距均不超过8%；每种方法的高、中、低方案之间差距均在10%以内。本次规划采用趋势分析法预测结果作为2015年电量预测推荐方案第五十一页，共一百一十六页。529、历史数据的处理二、系统负荷预测预测前应注意对电量负荷历史数据的分析，异常数据应修正或剔除为寻求电量负荷发展的规律，对总量影响较大的用户应从历史数据中分出，待预测完成后再与新增大用户一同加入预测结果第五十二页，共一百一十六页。53三、空间负荷预测1、负荷成长特性负荷的时间性：是指负荷随时间变化的发展规律，这里的负荷可以指小区负荷，也可以指一个预测区域的总负荷。这种规律性是否存在直接影响负荷预测结果的准确性。而负荷发展的时间性与很多因素有关，其中包含预测区域的大小。同时，这种规律性与负荷的性质也直接相关。负荷的空间性：是指未来负荷发展的位置性，也就是说在哪一个具体的位置或小区，负荷的大小如何。由于预测结果的位置相关性，使得预测结果不是简单取决于负荷发展的本身特征，还与城市的土地利用性质密切相关，一个小区的土地利用性质的调整，会直接引起预测结果的不同。第五十三页，共一百一十六页。54三、空间负荷预测1、负荷成长特性配电系统的负荷增长主要来自以下两方面：1）电力用户数的增加电力用户数的增加往往表现在新用户迁移进原先负荷水平较低或负荷空白地区。2）每个用户平均负荷的增长。用户平均用电负荷的增加与用户数量的增加是同时发生的，但在机制上是相互独立的。第五十四页，共一百一十六页。55a.开始阶段区域负荷增长平缓，这是由于区域内尚处在开发前期，电力基础设施尚不完善，限制了负荷的增长；b.随着区域建设的加快，用户大量涌入，负荷增长率显著提高，区域负荷增长主要集中在这一段时间；c.此后，用户以及用户用电设备的数量由于受到空间的限制而减缓增长，负荷增长率明显降低，负荷逐渐接近饱和值。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。三、空间负荷预测1、负荷成长特性第五十五页，共一百一十六页。56一个区域的负荷增长模式与区域的面积大小、观测时间关系很大。a.较大区域面积内不同用户、不同类型负荷的用电量增长相互叠加能保持区域负荷连续增长。b.较大区域面积内空白地区的建设发展空间和余地较大可延长负荷持续增长的时间。c.较大区域面积内的总体基数较大，其增长可能呈现平缓趋势。d.一个小区在较短时间内的负荷增长曲线形状和一个大的区域在较长时间内的负荷曲线增长形状具有一定的相似性。三、空间负荷预测1、负荷成长特性第五十六页，共一百一十六页。57负荷分布预测工作要求将规划区按照一定的方式进行小区划分，以便将负荷分布的预测问题转化为各个小区负荷的预测问题。典型的满足配电系统规划要求的负荷小区划分方法主要有三种，它们各有其优缺点。a.按规则网格状的划分b.按城市规划部门确定的功能小区划分c.采用多层分区方法划分三、空间负荷预测2、负荷小区的划分第五十七页，共一百一十六页。58a.规则网格状划分b.按功能小区划分三、空间负荷预测2、负荷小区的划分第五十八页，共一百一十六页。59c.多层分区方法划分:是对每一层分区分别采用合适的模型和方法进行预测，更加充分地利用各种与负荷增长相关的原始资料信息，同时可以对不同层次的负荷预测结果进行综合校核，最终实现小区负荷的综合预测与调整。可按照下述层次进行分层分区：大区层中区与小区层仿真层三、空间负荷预测2、负荷小区的划分第五十九页，共一百一十六页。60①大区层大区是为了供电公司管理和数据收集统计的方便而设置，一般按其供电分公司的供电范围或者城市行政区来划分（cnp中具有界定供电范围的作用）。大区划分应结合规划区的实际，基于大区层数据可以完成大区的负荷预测。

三、空间负荷预测2、负荷小区的划分第六十页，共一百一十六页。61②中区与小区层中区层一般由城市用地规划中的用地功能块构成，一个功能块中通常包括一种主要的用地类型及其与之配套的其他几种用地类型。中区划分示意小区划分示意三、空间负荷预测2、负荷小区的划分第六十一页，共一百一十六页。62③仿真层多层分区结构的最底层是仿真层，采用很高解析度的规则网格状划分。中区C19仿真层划分三、空间负荷预测2、负荷小区的划分第六十二页，共一百一十六页。63实现负荷分布预测有两条预测途径：密度指标匹配法：在分类负荷预测的基础上，将各类负荷预测值分配到同类用地小区中；趋势预测法：根据各个小区自身历史及发展相关的数据，直接对各小区负荷进行预测。三、空间负荷预测3、空间负荷预测第六十三页，共一百一十六页。64三、空间负荷预测3、空间负荷预测1）密度指标匹配法第六十四页，共一百一十六页。65三、空间负荷预测3、空间负荷预测1）密度指标匹配法第六十五页，共一百一十六页。66三、空间负荷预测3、空间负荷预测1）密度指标匹配法第六十六页，共一百一十六页。67三、空间负荷预测3、空间负荷预测1）密度指标匹配法第六十七页，共一百一十六页。68三、空间负荷预测3、空间负荷预测1）密度指标匹配法第六十八页，共一百一十六页。69趋势预测方法是所有基于历史负荷数据外推负荷发展趋势的方法的总称。负荷分布趋势预测方法是在对规划区采用适当的方法加以分区的基础上，逐一对每个小区选择合适的曲线拟和其历史年数据，并外推未来年负荷值的方法。其优点是方法简单。趋势预测方法示意三、空间负荷预测3、空间负荷预测2）基本的趋势预测方法第六十九页，共一百一十六页。70典型的趋势预测曲线三、空间负荷预测3、空间负荷预测y代表负荷值，x代表年份。在预测过程中，可通过历史年份与相应负荷大小间的关系，确定出最合适的系数。在此基础上，给定预测年份，利用公式就可预测出相应的负荷值。2）基本的趋势预测方法第七十页，共一百一十六页。71不同阶次多项式模型预测结果示意从理论上讲，多项式阶次越高，对非线性函数的近似性也就越高，但是预测工作不是以对过去数据的拟合精度作为判据，其关键是反映未来的能力。选用适当阶次的多项式总能使曲线与历史数据的拟合误差为零，但用相应阶次的多项式进行小区负荷预测常常给出荒谬的结果。多项式阶次高到一定程度将不再适于进行小区的负荷预测工作。在实际小区负荷预测工作中，最常选用的多项式函数是三阶多项式函数。三、空间负荷预测3、空间负荷预测多项式模型2）基本的趋势预测方法第七十一页，共一百一十六页。72未改进趋势预测方法的不足：a.要求对每个小区都要进行曲线拟合，其预测的工作量大；b.要求小区的划分不能太小，太小则负荷发展的规律性不强，预测结果将会有比较大的误差；c.要求小区的历史负荷不能为零，不能用于历史年负荷为零的空地负荷预测。三种用于解决以上问题的改进的趋势预测方法:a.聚类模板方法b.分层趋势预测方法c.多变量趋势预测方法三、空间负荷预测3、空间负荷预测3）改进的趋势预测方法第七十二页，共一百一十六页。73a.聚类模板方法这是一种模式识别型的方法。第一步是对规划区内的各小区的历史负荷发展规律进行比较，根据其相似性对小区进行分类，这里的相似性是指小区负荷发展规律与某个S曲线的对应性。聚类模板匹配示意三、空间负荷预测3、空间负荷预测3）改进的趋势预测方法第七十三页，共一百一十六页。74a.聚类模板方法（续）在应用这种小区负荷预测方法时，需要预先建立包含一些典型S型模板曲线的模板库。模板库中的模板函数可以在预测工作中通过下述几种方式不断完善积累。（1）在规划区域内选择出一些历史数据比较全且负荷已接近饱和的小区，将这些小区的负荷变化规律作为模板库函数的一部分。（2）直接根据用电负荷的性质，参考一些发达城市或发达地区的典型小区的负荷发展规律，确定每一用电性质类小区的模板曲线，作为模板库中的基本类模板曲线，根据规划区各小区中各类负荷的典型构成情况，由基本类模板曲线组合出一些标准模板曲线，作为模板库的一部分。（3）首先根据小区的历史负荷数据进行聚类分析，然后将具有类似S型曲线特征的小区历史数据加以整合拼接，形成模板曲线作为模板库的一部分。三、空间负荷预测3、空间负荷预测3）改进的趋势预测方法第七十四页，共一百一十六页。75a.聚类模板方法（续）同基本趋势预测方法相比，聚类模板方法的优点主要表现在两个方面：（1）避免了对每个小区进行曲线拟合的计算，可以大大节省计算量。（2）由于模板匹配受小区负荷历史不良数据的影响较小，可以用于较长时间的负荷分布预测。三、空间负荷预测3、空间负荷预测3）改进的趋势预测方法第七十五页，共一百一十六页。76b.分层趋势预测方法原理：为了解决空地小区的问题，分层趋势预测方法利用中区负荷的发展规律以非及空地小区负荷的发展规律，推算出空地负荷的发展规律。分层趋势预测方法示意三、空间负荷预测3、空间负荷预测3）改进的趋势预测方法第七十六页，共一百一十六页。77b.分层趋势预测方法（续）思路：将规划区按照较大的面积进行小区划分，为区别起见，这里称之为中区划分，在每个中区中进一步划分为若干个小区。中区划分的原则是每个中区中仅包含最多一个空地性质的小区，而小区的划分则由配电系统的规划要求来决定。步骤：（1）采用基本趋势法，给定三个非空地小区的水平年负荷值，对三个非空地小区的负荷进行预测，得到未来某一年的小区负荷预测结果，比如说P1、P2和P3；（2）将一个中区作为一个区域，将三个非空地小区历史负荷相加作为中区负荷的历史数据，给定中区的水平年负荷值，采用基本趋势法对中区负荷进行预测，得到相应的预测结果，比如P_；（3）在中区负荷预测结果中减去三个非空地小区的负荷预测结果，即可得到空地小区的负荷预测结果，即P4=P_-P1-P2-P3。三、空间负荷预测3、空间负荷预测3）改进的趋势预测方法第七十七页，共一百一十六页。78c.多变量趋势预测方法原理：通过辨识关联变量如小区人口、产值、人均收入、建筑密度等和小区负荷间的规律性关系，可由历史年和未来年一系列关联变量数据预测小区负荷数据。步骤：（1）在小区负荷与相关变量间建立起关联模型（2）首先对小区负荷关联变量进行趋势预测，然后根据关联变量的预测结果，借助已经建立起来的关联模型，得到小区负荷的预测结果。三、空间负荷预测3、空间负荷预测3）改进的趋势预测方法第七十八页，共一百一十六页。791）空间负荷预测相关的历史数据缺乏；

2）城市建设速度快、用地性质的变化很大；

3）城市的整体负荷水平处于发展比较快的阶段；

4）小区用地性质的确定完全由特定的政府部门负责。四、推荐预测方法1、我国负荷预测的特点综合预测方法第七十九页，共一百一十六页。801）基本概念“分区”：为了反映负荷分布的空间特征，将供电区域细分成若干个单元小区，使得空间负荷预测即能归结为单元小区负荷的预测。“分类”：为了便于对为数众多的小区负荷进行分析，将小区聚合成类，认为同类小区具有相同或近似的负荷特性。2）特点综合预测方法中负荷预测直接利用城市规划部门提供的城市规划结果；综合预测方法采用不同的方法对于规划区的分类负荷进行预测；综合预测方法可以借鉴趋势预测方法进行预测，也可采用其他不同的方法；四、推荐预测方法2、基本预测思想第八十页，共一百一十六页。813）预测思路系统负荷预测采用多种模型、多条途径进行预测并相互校核，结合专家经验选取预测结果；空间负荷预测采用小区负荷密度指标法进行初步预测，进而采用其他方法进行修正，结合专家意见得到最终预测结果；先预测目标年，再回推中间年。4）主要工作：用地性质调查与用地区块划分；现状及历史负荷等相关数据调查；分类负荷及总负荷预测；分类负荷密度预测；小区负荷初步预测；小区负荷修正；四、推荐预测方法2、基本预测思想第八十一页，共一百一十六页。821）小区用地性质调查：目的是对规划区的实际用地情况进行分析，对于与用地规划结果不符的地方及时在用地图上加以修正。2）用地区块的划分：分为两类，分别称之为中区划分和小区划分。小区划分：采用不规则形状的小区划分方法。小区的划分可以参照同年城市规划方案，在其基础上进一步细化。小区边界可以参照实际的功能小区选取。中区划分：指根据规划区域的主要街道、河流、铁路等情况进行的区块划分，每一个中区中包含若干个小区。中区划分的目的是为了实现空间负荷的分层预测，也就是按照中区进行预测和按照小区进行预测，然后将二者的结果进行校核。这种两层预测方法有助于提高预测结果的可信性。同时，中区的划分还可为中压配电网络的规划带来方便。为了便于原始数据的获得，分类分区法一般采用按非规则形状划分小区的方法。四、推荐预测方法3、用地性质调查与用地划分第八十二页，共一百一十六页。83这种调查既包括各小区负荷的调查，也包括整个规划区域内各分类负荷的用电量、峰值负荷、各类负荷的典型负荷曲线、各类负荷的最大负荷利用小时数以及总的系统负荷相关数据的调查。这些调查结果可以直接用于相关量的预测，也可以用于对一些预测结果的校和。四、推荐预测方法4、现状及历史负荷等相关数据调查第八十三页，共一百一十六页。84这部分预测内容是综合预测方法所独有的。对这些量进行预测的目的是为了将来对小区负荷预测结果实现总量控制。也就是说一类小区所有负荷的叠加必须与相应的分类负荷预测结果相吻合，而各类负荷的预测结果叠加也应与总负荷的预测结果相吻合。先预测目标年，由专家干预确定最终结果，再选用合适的曲线回推中间年。四、推荐预测方法5、分类负荷及总负荷预测第八十四页，共一百一十六页。85目的是要对每一类负荷获得单位面积上的负荷值。这一步预测采用的方法可以很多。四、推荐预测方法6、分类负荷密度预测在假定同类负荷小区的负荷密度相同的情况下，已知各类负荷小区的负荷密度值以及小区用地性质和面积，用小区面积乘以相应类负荷的负荷密度值，既可得到小区负荷的初步预测结果。7、小区负荷初步预测第八十五页，共一百一十六页。86小区负荷初步预测结果是在假定同类小区负荷密度完全相同的情况下获得的。在实际规划区域内，同一类型的负荷小区也存在着发展的时间分散性，有些小区可能已经饱和，而有些小区则刚刚开发，为了考虑这种因素的影响，需要对小区负荷的初步预测结果进行修正，以便获得合理的空间负荷预测结果。四、推荐预测方法8、小区负荷修正第八十六页，共一百一十六页。87预测方法的综合性：这种综合方法的每一步都可以采用许多不同的方法来实现，各种方法相互校和相互补充，可以最大限度地挖掘原始数据中所蕴含的有价值的信息。预测过程的综合性：该方法的预测过程是一种“自下而上与自上而下首尾相接，计算与修正循环进行”的预测过程。可以根据预测的具体数据情况选择循环的开始阶段。四、推荐预测方法9、综合性的体现第八十七页，共一百一十六页。88专家干预十分重要。数学模型获得的预测结果，是一种辅助决策依据。在实际的预测工作中，预测结果的好坏不仅取决于模型，原始数据的可信性也是一个关键的因素值得强调的是，由有经验的专家直接对未来负荷或电量进行预测本身就是一种预测方法，不能因为没有具体的数学模型而忽视这一方法。科学的思路：按照不同的预测途径，采用不同的数学模型，获得多个预测结果，最终由专家对结果进行分析，根据模型的侧重点不同以及所依据信息的可信性，最终根据经验判断出一个好的预测结果。四、推荐预测方法10、注意事项第八十八页，共一百一十六页。89在综合预测方法中，各类小区负荷密度指标可以主要通过四种途径获得：（1）按本类平均负荷密度设置；（2）参考经验数据；（3）通过密度外推法获得；（4）终端设备负荷曲线叠加法。四、推荐预测方法11、小区负荷密度指标的确定第八十九页，共一百一十六页。90（1）大电力负荷用户的特殊处理（2）分电压等级的用户负荷预测（3）多场景预测（4）总量控制与城市规划的不协调性（5）新区空间负荷的简化预测四、推荐预测方法12、一些问题的处理第九十页，共一百一十六页。91（1）大电力负荷用户的特殊处理好处：在深入分析的基础上，提高一些大的电力用户所在小区的负荷预测精度，将对整体的提高空间负荷预测的合理性有至关重要的影响。方法：考虑到大的电力用户所能提供的与其负荷发展相关的原始信息一般会更为齐全，一种比较好的方法是对大用户依据其自身的原始资料单独进行负荷的分析预测。这样可以保证大用户所在小区的负荷预测准确性。选择大用户的标准：看用户的年用电量或最大负荷值，同时必须保证能够获得比较关键的有关其负荷发展的原始资料。四、推荐预测方法12、一些问题的处理第九十一页，共一百一十六页。92（1）大电力负荷用户的特殊处理（续）点负荷：对于原始资料齐全，未来负荷发展明确，可以通过单独分析给出好的预测结果的用户，都可看作点负荷。不再强调负荷的大小，而关键是看能否通过对其进行单独的处理以提高整个预测结果的合理性。点负荷处理的基本思路：对这类负荷完成单独预测后，需要在分类负荷预测结果中扣除属于同类的点负荷预测结果，然后再对同类的其他负荷小区进行总量控制。四、推荐预测方法12、一些问题的处理第九十二页，共一百一十六页。93（2）分电压等级的用户负荷预测在一个存在着35kV、10kV和380V供电电压等级的规划区域内：一个35kV电压供电的用户，意味着用户将单独拥有一座35kV变电站，这样的用户供电网络将直接影响35kV配电网络的规划结果，在进行10kV中压配电网络规划时，在很多情况下可以忽略这样的用户所在区域的影响。在进行35kV公用配电变电站的规划过程中，也需要扣除35kV直接供电用户的负荷影响。对于10kV直接供电的用户，将意味着每个用户将拥有自己的10kV配电站，这些配电站将只为用户自己服务，而不对其他用户供电，因此又称10kV专用配电站。与之相对的则是为380V电压供电的10kV公用配电站。在进行10kV中压配电网规划时，对专用配电站和公用配电站的供电方案也会有所不同。四、推荐预测方法12、一些问题的处理第九十三页，共一百一十六页。94（2）分电压等级的用户负荷预测（续）就空间负荷预测而言，当规划仅涉及到10kV及以上的配电系统规划时，可以不必对10kV供电负荷和380V供电负荷加以区分，但要求对35kV的供电负荷进行单独处理。一般来说，相对于10kV和380V供电的负荷小区而言，35kV的供电负荷一般为大负荷用户（部分特殊性质的负荷除外），有关的处理方法可以参照上述大负荷用户或点负荷用户的处理方法。考虑到这类负荷用户的分布对配电系统结构的影响很大，对这类用户要求必须获得其相关负荷发展资料，并单独进行分析预测。也就是要依据负荷供电电压等级的不同，在进行空间负荷预测时有所区别。四、推荐预测方法12、一些问题的处理第九十四页，共一百一十六页。95（3）多场景预测所谓多场景预测，是针对规划区域内可能存在的一些可能建也可能不建或具体位置不太明确的大负荷用户而言的。这类用户由于负荷大，将来对配电网络规划方案的影响也比较大，但又因为明显的不确定性，给具体的空间负荷预测带来了很大的麻烦。即使是一个肯定要建的大负荷用户，如果其位置不明确，也会给预测工作带来困难。面对这样的情况，最好的处理方式，就是针对可能发生的情况给出多场景的预测。随着时间的推移，大用户的建设方案会愈来愈具体，预测者可以根据所得到的信息，不断对空间负荷预测结果进行修正，使得最终的空间负荷预测结果满足配电系统规划的要求，据此获得合理的规划结果。四、推荐预测方法12、一些问题的处理第九十五页，共一百一十六页。96（4）总量控制与城市规划的不协调性问题出现的原因：在空间负荷的综合预测方法中，由于空间负荷的预测以城市规划部门的规划结果为依据，这样的规划常常不能适当考虑城市发展的自然规律性，出于政治或其他原因过于理想化。在这些规划中，有些城市可能要在10年左右的时间人口和规模就会翻一番。由于城市规划的过于宏大，各类负荷的用地面积很大，此时实行总量控制有可能造成各类负荷的负荷密度指标会很低，按此得到的空间负荷预测结果自然也不合理。这样的问题就属于负荷总量控制与城市规划的不协调性问题。四、推荐预测方法12、一些问题的处理第九十六页，共一百一十六页。97（4）总量控制与城市规划的不协调性（续）解决问题的两条途径：1）调整规划方案。在城市规划结果中，经过科学的分析论证，暂时舍弃掉一些发展还明显比较遥远的区域，收缩城市范围，将原来理想的城市规划调整为现实可行的规划；2）调整负荷总量预测结果。以城市规划结果为主要依据，暂时不做总量约束，先获得空间负荷预测的初步结果，然后叠加成总负荷并与直接预测得到的总负荷进行对比分析，在必要的情况下，对总负荷预测结果进行适当的调整。当然，这样的调整如果太大，则有背负荷发展的自然规律，需要慎重处理。总的讲，城市规划部门提供的规划结果，常常出现把远期的城市发展设想在时间上提前的情况，负荷的总量控制实际可看作是对这种提前量的一种评价判据。在此基础上，空间负荷预测人员需要和规划部门的规划人员一起，对规划区域进行合理的调整。四、推荐预测方法12、一些问题的处理第九十七页，共一百一十六页。98（5）新区空间负荷的简化预测经济开发区电力负荷发展的特殊性:1）开发区内缺乏负荷发展相关的原始数据，即使有些原始数据，也往往由于用地性质的变化而失去了对空间负荷预测的价值。2）另一方面，开发区对电力供应的质量要求一般较高，要求相应的配电系统具有很高的供电可靠性。3）与整个城市的发展建设速度相比，开发区的建设往往更快。因此，区中的小区负荷增长速度很快，很多小区的负荷将在配电系统规划的目标年进入饱和状态。在这种情况下，配电系统规划方案的可实施性大大加强，区内配电系统的规划工作也更加意义明显。四、推荐预测方法12、一些问题的处理第九十八页，共一百一十六页。99（5）新区空间负荷的简化预测(续)对于这样新区内的空间负荷预测，比较实用的方法是采用分析类比的方法。所谓分析类比法，就是根据具体的用地信息，通过具体的用户用电构成分析，同时参考已建成的相似用地性质的小区用电负荷情况，获得各类性质用地的负荷用电密度指标，然后根据这一指标确定出新区内的空间负荷预测结果。和一般的城市规划不同，每个开发区的用地规划一般更为详细、具体，甚至一些规划都包含了具体建筑的位置信息。这种详细的实施性很强的规划也为采用分析类比法进行负荷预测创造了条件。四、推荐预测方法12、一些问题的处理第九十九页，共一百一十六页。100（5）新区空间负荷的简化预测(续)例如，后表给出了某开发区的各类性质用地的负荷密度分析类比结果。表中的“宾、商、办”是指宾馆、商业和办公混合用地，由于新区规划的特殊情况，这里分为了三个负荷密度等级，所谓“商居”是指商业和居住混合用地。表中的相关指标就是根据用地负荷的具体构成情况，结合与当地建成区和国内外部分类似区域负荷密度指标的类比，由预测人员确定的。有了这样的指标，结合新区规划给出的各小区用地面积指标，可以完成新区内的空间负荷预测工作。四、推荐预测方法12、一些问题的处理序号负荷类型负荷指标（W/m2)序号负荷类型负荷指标（W/m2)1文化娱乐708医疗卫生602会议展览709水产学校303影剧院7010中小学304博物馆5011商居405宾、商、办Ⅰ9012住宅356宾、商、办Ⅱ7013体育407宾、商、办Ⅲ5014广场40第一百页，共一百一十六页。101（5）新区空间负荷的简化预测(续)值得指出得是:这种分析类比法给出的预测结果一般反映了新区最终建成后的空间负荷情况。考虑到新区的规模一般不很大，建成速度一般比较快，其内的配电系统按最终建成后的负荷水平进行规划一般更有利于保证规划结果的科学性。在这种情况下，未来某一年的负荷水平多大这样的概念不再十分重要。除了开发区外，一些新建的城市居民新区、商业区的空间负荷预测也可以采用这样的方法。四、推荐预测方法12、一些问题的处理第一百零一页，共一百一十六页。102众所周知，电量负荷的发展与社会经济的发展息息相关，因此一个科学合理的电量负荷预测结果必须与规划区经济社会发展的所处的历史阶段相一致。从某种意义上讲，确定电量负荷发展所处的阶段，比确定电量负荷的具体数值更加重要。

五、负荷预测中的注意事项1、负荷预测应与规划区所处发展阶段相一致第一百零二页，共一百一十六页。103（1）规划区所处发展阶段的确定社会发展的现代化进程包括两大阶段：第一次现代化以发展工业经济为基本特征，也就是全面建设小康进程的现代化初级阶段；第二次现代化以发展知识经济为基本特征，也就是向富裕社会发展的现代化高级阶段。据世界银行分析，到1999年全世界有61个国家已经完成第一次现代化，美国等29个国家进入第二次现代化轨道，中国等37个国家处于第一次现代化的发展期。五、负荷预测中的注意事项1、负荷预测应与规划区所处发展阶段相一致第一百零三页，共一百一十六页。104（1）规划区所处发展阶段的确定从实现现代化的路径看，可以通过以下5项指标来具体衡量地区经济发展所处的阶段：1）人均GDP2）人均GNP3）恩格尔系数4）工业化程度5）城市化水平五、负荷预测中的注意事项1、负荷预测应与规划区所处发展阶段相一致第一百零四页，共一百一十六页。105（2）电量负荷发展与规划区所处阶段的关系一般来说，地区经济发展所处的阶段不同，其电量负荷的发展规律也不相同，即通常所说的“E型”、“G型”、“S型”增长曲线。五、负荷预测中的注意事项1、负荷预测应与规划区所处发展阶段相一致E型—城市处于发展初、中级阶段的中小型城市，在预测期内，电量负荷以近似指数规律增长，其年增长率比较大。G型—发展成熟的大型城市，其电量负荷己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。S型—对一些初期用电量低，而发展又十分快的城市，在预测期内，电量负荷按一种S型曲线趋势增长。第一百零五页，共一百一十六页。106通常，用弹性系数来表征电量发展速度与国民经济发展速度的关系。世界各主要工业发达国家１９５０－１９８６年电力消费弹性系数在相当一段时期都大于１，从２０世纪８０年代后期开始，一些工业化国家电力弹性系数小于１。因此，不同的经济发展时期，产业结