- 頭條預測居民區用電負荷的新方法2021-04-27 作者：郭國太 | 來源：《電氣技術》 | 點擊率：導語隨著居民區大規模發展，居民區負荷將會對配電網的安全與經濟運行產生不容忽視的影響。居民小區數量的不斷增加，用電結構的多變，對居民區供配電設計中出現的問題需要不斷地分析與總結。如何在工程實踐中為居民提供更安全、穩定、可靠的供配電系統和優質合格的供電質量成為一個亟需解決的問題。 廈門電力勘察設計院有限公司的研究人員郭國太，在2020年第1期《電氣技術》雜志上撰文（論文標題為“居民區用電負荷特性研究與模型預測”），基于廈門地區居民區負荷數據，在大量數據的基礎上進行負荷特性指標的詳細分析，并對不同城市之間的居民區負荷進行對比，總結出居民區負荷的發展特性，同時進行特性指標變化的原因剖析。基于特性指標分析提出對于負荷特性指標相似的小區，負荷預測模型具有一定的適用性。 最后，通過時間序列分析，建立預測模型，一方面證明該預測模型具有較高的擬合和預測精度，另一方面說明該預測模型對相似小區具有良好的適用性。整體研究工作對配電網的實際規劃有一定的指導意義。
隨著城鎮進程不斷加快，城市居民用電量增長迅猛，配電網絡規模迅速擴大，電力用戶對電力供應的可靠性和電力服務的要求越來越高，這對配電網運行的穩定性和可靠性提出了更高的要求。負荷特性分析作為電網企業運行和規劃的基礎，不僅是對現有電力負荷指標選取和電力建設方案合理性的評估，而且還是今后規劃建設的重要參考依據。
居民負荷是城市負荷的重要組成部分，對居民負荷特性進行調查研究和預測對城市電網規劃、電網經濟運行及電力市場營銷具有重要意義。通過對區域負荷特性進行深入分析，深入了解該區域的負荷特性狀況，可以進行有效的負荷監控，改善需求側的用電情況，使整個電網負荷更加平穩，從而提高社會效益。
針對電力系統的負荷特性分析，許多文獻提出一些卓有成效的研究成果，這些研究成果對居民區負荷特性分析有一定的借鑒意義，但也存在各自的不足與局限，由此形成負荷指標普遍偏大。
- 有學者總結居民負荷特性研究方法，選取出24個負荷特性指標，并給出義烏城市居民區負荷特性分析，但該特性分析只關注于某一年，沒有多年跨度的對比分析。
- 有學者針對某地區電網2005—2012年的統計數據，利用調查數據分析法，對該地區的負荷特性進行分析，并結合該地區的經濟發展、氣候變化等相關情況對負荷特性變化趨勢進行詳細剖析，總結影響該地區負荷特性的因素，對于如何改善負荷特性提出建議，但該研究并不能完全適應于居民區用電負荷特性研究。
- 有學者總結了負荷特性的調研方法及負荷特性的指標體系，并對我國各區域的總體負荷特性進行了研究，但其指標體系不是針對居民區負荷的。
- 有學者利用南京市居民住宅監測點的數據，從多方面詳細分析居民用電負荷特性，但選用的負荷特性指標較少，對負荷預測所需指標反映不足，具有局限性。
為保持通用性，常用手冊所列計算指標和系數通常偏大，尤其是缺乏實測數據。有關資料顯示，現有變電站負荷率普遍偏低，有的甚至不到1/3，這表明計算負荷明顯偏高。因此，當地同類負荷的實測分析數據就有著不可替代的作用。
廈門電力勘察設計院有限公司的研究人員郭國太，在2020年第1期《電氣技術》雜志上撰文，基于廈門地區的居民區負荷數據，在大量數據的基礎上，對該地區的負荷特性、典型日負荷特性和多個行政區域不同類型居民區之間的負荷對比進行詳細地分析，通過圖表全面立體地展現出來。
綜合以上不同維度的負荷研究分析，總結出居民區負荷的發展規律，并對各負荷特性指標的形成原因進行剖析。相比于有關學者的研究工作，本文的特性分析更適用于居民區負荷特性的研究，避免了它們各自研究工作的局限性。
圖3 基于特性指標的預測流程
在用電信息采集系統的支持下，本文基于海量數據可以進行負荷特性指標的詳細分析，并對不同城市之間的居民區負荷進行對比，總結出居民區負荷發展特性，同時進行特性指標變化的原因剖析，分析不同分類居民區在不同發展階段的負荷發展趨勢，以期達到在工程實踐中為居民提供安全、可靠、穩定的供電系統信息支持的目的。
本文在廈門地區6個行政區多個小區的大量負荷數據基礎上，科學地選擇特性指標并通過對應的負荷特性研究方法，通過掌握相似用電規模與用電結構小區的特性數據，能夠準確地推斷出對應小區的特性數據，把握特性發展規律，科學地制定用電規劃。
同時，通過典型居民區多年的日負荷曲線比對，能夠正確認識隨著經濟發展，用戶用電習慣的改變，使日負荷特性曲線的變化有跡可循。特性指標接近的小區，預測模型具有適用性。通過建立ARIMA預測模型能夠有效地預測相似小區的負荷數據，有助于將小區聚類分析，以科學地進行供電網的調配，更好地使供電網經濟安全運行。
本文的研究工作對廈門地區的工程實踐具有重要意義，同時為后續構建更多的預測模型提供了良好的思路。
