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摘要：将芜湖县城东产业新区（以下简称城东新区）作为负荷预测研究对象，采用基于空间负荷密度的远景饱和负荷预测法，结合产业新区发展特点，参考和对比国内发达地区类似规划区负荷密度指标，综合分析得出产业新区各功能地块的负荷密度指标参考值，运用已建立的空间饱和负荷预测模型，充分考虑相关需用系数，预测出产业新区远景饱和负荷。
关键词：空间 负荷密度 远景饱和负荷 预测
0引言
城东新区经济社会和电力发展等历史数据、变化因素不具参用价值，若采用常规方法预测负荷，其结果受不确定因素影响，与实际需求存在较大偏差，与未来电网建设不相适应。采用基于空间负荷密度的负荷预测法预测负荷变化和负荷增长位置分布情况，采信其经济社会发展规划资料中的控制性指标，消除不确定性，进而得到比常规方法更好、更准确的预测结果，其负荷大小和负荷空间分布均能为后期电网建设提供依据。
1建立空间远景饱和负荷模型
空间负荷预测法是一种新发展并逐渐成熟的电力负荷预测方法，对未来负荷变化规律、负荷空间分布情况做出预测。空间负荷密度是其关键因素，与规划区经济社会发展、用地类型等信息和控制指标相关。综合考虑，建立以空间负荷密度为主的规划区负荷预测数学模型，如下：
（1）
式中：S表示负荷；ks表示不同地块负荷间同时率；i表示某个片区；n表示片区的个数；j表示某类功能地块；m表示某类功能地块个数；Aij表示第i片区第j类功能地块使用面积；σij表示第i片区第j类功能地块负荷密度；μij表示第i片区第j类功能地块需用系数。从发达国家或地区的经验来看，随着经济社会的不断发展，城东新区的电力负荷需求经历充分发展后，进入低速平缓增长阶段并趋于饱和，此时功能地块上单位面积的负荷密度也趋于饱和，将上式中的σij取值为饱和负荷密度值，则可得出规划区的饱和负荷Sl。
2预测空间负荷
2.1规划定位及现状特征
城东新区规划用地面积为569.4公顷，根据城东新区规划，其功能定位是集行政办公、居住、经济商务、文化、工业为一体的综合新区，规划核心区居住人口数约为7.5-8.5万人。城东新区现状以居住、农田、水系、岗丘用地为主，有少量商业设施，在规划中全部拆除。
2.2用地划分
为使规划区空间负荷预测结果更接近实际、更具操作性，需要对规划区用地按功能进行划分。规划区用地功能划分是空间负荷预测的必要步骤，可以准确预测出负荷增长位置，为配电网规划提供空间分布信息。规划区用地划分得越具体，负荷增长的空间分布辨识度就越高，做出配电网规划也会越准确、合理。
根据所收集的城东新区规划指标，为使负荷预测计算方便，现将该区分为居住，公共设施、工业、道路广场、市政公用设施和公园、防护绿地、水域等6个功能用地类别，其面积统计如下：
表一 城东新区各功能地块面积统计
功能地块 居住 公共设施 工业 道路广场 市政公用设施 公园、防护绿地、水域
面积（单位：万m2） 142.68 159.5 86.75 82.94 1.98 95.59
2.3负荷密度确定
通常，规划区内用地性质不同其发展定位也不同，与此对应的负荷密度也有所差异。采用负荷密度进行空间负荷预测，首要是确定每类功能地块对应的用电负荷密度参考值。通过对国内部分大中型城市同类发展充分的规划区负荷密度进行分析，并参考当地负荷密度现状及《城市电力规划规范》的相关规定，对城东新区各功能地块负荷密度参考取值进行设定，具体见下表：
表二 城东新区各类功能地块负荷密度参考表
功能地块 σ/负荷密度指标参考值（W/m2）
低 中 高
居住 20 30 40
公共设施 行政办公 45 55 70
商业金融业 30 50 70
文化娱乐 50 70 100
体育 30 50 80
医疗卫生 50 65 80
教育科研 25 30 40
工业 30 40 50
道路广场 道路 0.7 2 3
广场 0.5 2 3
市政公用设施 80 150 200
公园、防护绿地、水域 1.5 3 3.5
2.4远景饱和负荷预测结果
根据已建负荷预测数学模型，结合研究对象实际，将计算城东新区远景饱和负荷分为两步进行：
第一步，计算各功能地块远景最大负荷。根据各功能块远景饱和最大负荷S分=ΣAijσij?ij，算出城东新区各功能区预测值。通过查阅相关资料，并结合对县域各用电性质历史数据的分析，确定城东新区各功能地块需用系数?ij在0.4-0.8区间内取值。参照本地区已有或国内类似地区的用电水平和《城市电网规划规范》相关规定，选择合适、合理的高、中、低三个负荷密度指标，进而推算出城东新区各功能区高、中、低方案预测结果。
第二步，计算整个规划区内远景饱和最大负荷。根据整个规划区内远景饱和最大负荷S总=ΣS分ks，推算出城东新区远景饱和负荷预测结果。通过对国内现有类似园区负荷同时率分析研究，并结合县域实际，本负荷预测中不同性质负荷之间的同时率ks取值为0.65。推算出城东新区远景最大负荷预测值如下表：
表三 城东新区远景饱和负荷预测结果
高方案 中方案 低方案
饱和最大负荷值（单位：MW） 110.4 82.2 54.7
根据城东新区规划，该区是县域新的集完善的城市系统、鲜明的城市特色、宜人的公共空间、和谐共生的城市环境为规划目标的新型城市发展区。同时，在规划中也要求在城市规划建设中以生态优先，保持良好的生态环境。另外，从现代城市的可持续发展角度看，节能低碳是城市发展之本。因此，推荐中方案为城东新区用电负荷预测方案。
3远景负荷校核
为保证预测数据的合理性，将预测的城东新区远景饱和最大负荷，用人均电负荷、人均电量、负荷密度等3个指标进行校核。
（1）根据城东新区发展规划，远景年人口将达到7.5-8.5万，规划远景饱和负荷为82.5MW，人均负荷约1100W/人，与其他发达地区比较也符合实际情况，该数值是合理的，预测结果合理。
（2）考虑城东新区用电性质，取最大负荷利用小时数3500h，则人均电量为3850kWh/人年，此结果与目前发达地区的人均电量相当，预测结果较合理。
（3）通过计算得出城东新区的负荷密度14.5MW/km2，与国内其他发达地区比较也符合实际情况，表明预测结果合理、可取。
4结论
针对常规负荷预测方法受不确定性影响较大的问题，考虑城东新城是一个新建规划区的特点，充分发挥基于空间负荷密度的远景飽和负荷预测法的优势，经分析，梳理了在城东新区电力负荷预测中应用实践具体做法。通过应用实践，表明应用基于空间负荷密度的远景饱和负荷预测法进行电力负荷预测，预测结果符合电网规划的要求，极大提高预测的准确性，也为今后电网规划、变电站容量及布点、输电线路的走向提供指导，为电源布点和电网建设的合理性提供依据，在未来类似规划区的电网规划具有很大的推广应用价值。
参考文献：
[1]江新琴，李喜兰.基于空间饱和负荷密度的城市远景饱和负荷预测[J].福州大学学报（自然科学版），2008.36（4），532-536.
[2]孙明刚，饱和负荷预测方法在片区规划中的应用[J].大科技，2013.3，97-98.
[3]陈章潮，程浩忠.城市电网规划与改造.北京：中国电力出版社，2007.
[4]国家电网公司.配电网规划设计技术导则[S]，Q/GDW 1738-2012.
[5]国家电网公司.城市电力规划规范[S]， GB 50293-1999.
关键词：空间 负荷密度 远景饱和负荷 预测
0引言
城东新区经济社会和电力发展等历史数据、变化因素不具参用价值，若采用常规方法预测负荷，其结果受不确定因素影响，与实际需求存在较大偏差，与未来电网建设不相适应。采用基于空间负荷密度的负荷预测法预测负荷变化和负荷增长位置分布情况，采信其经济社会发展规划资料中的控制性指标，消除不确定性，进而得到比常规方法更好、更准确的预测结果，其负荷大小和负荷空间分布均能为后期电网建设提供依据。
1建立空间远景饱和负荷模型
空间负荷预测法是一种新发展并逐渐成熟的电力负荷预测方法，对未来负荷变化规律、负荷空间分布情况做出预测。空间负荷密度是其关键因素，与规划区经济社会发展、用地类型等信息和控制指标相关。综合考虑，建立以空间负荷密度为主的规划区负荷预测数学模型，如下：
（1）
式中：S表示负荷；ks表示不同地块负荷间同时率；i表示某个片区；n表示片区的个数；j表示某类功能地块；m表示某类功能地块个数；Aij表示第i片区第j类功能地块使用面积；σij表示第i片区第j类功能地块负荷密度；μij表示第i片区第j类功能地块需用系数。从发达国家或地区的经验来看，随着经济社会的不断发展，城东新区的电力负荷需求经历充分发展后，进入低速平缓增长阶段并趋于饱和，此时功能地块上单位面积的负荷密度也趋于饱和，将上式中的σij取值为饱和负荷密度值，则可得出规划区的饱和负荷Sl。
2预测空间负荷
2.1规划定位及现状特征
城东新区规划用地面积为569.4公顷，根据城东新区规划，其功能定位是集行政办公、居住、经济商务、文化、工业为一体的综合新区，规划核心区居住人口数约为7.5-8.5万人。城东新区现状以居住、农田、水系、岗丘用地为主，有少量商业设施，在规划中全部拆除。
2.2用地划分
为使规划区空间负荷预测结果更接近实际、更具操作性，需要对规划区用地按功能进行划分。规划区用地功能划分是空间负荷预测的必要步骤，可以准确预测出负荷增长位置，为配电网规划提供空间分布信息。规划区用地划分得越具体，负荷增长的空间分布辨识度就越高，做出配电网规划也会越准确、合理。
根据所收集的城东新区规划指标，为使负荷预测计算方便，现将该区分为居住，公共设施、工业、道路广场、市政公用设施和公园、防护绿地、水域等6个功能用地类别，其面积统计如下：
表一 城东新区各功能地块面积统计
功能地块 居住 公共设施 工业 道路广场 市政公用设施 公园、防护绿地、水域
面积（单位：万m2） 142.68 159.5 86.75 82.94 1.98 95.59
2.3负荷密度确定
通常，规划区内用地性质不同其发展定位也不同，与此对应的负荷密度也有所差异。采用负荷密度进行空间负荷预测，首要是确定每类功能地块对应的用电负荷密度参考值。通过对国内部分大中型城市同类发展充分的规划区负荷密度进行分析，并参考当地负荷密度现状及《城市电力规划规范》的相关规定，对城东新区各功能地块负荷密度参考取值进行设定，具体见下表：
表二 城东新区各类功能地块负荷密度参考表
功能地块 σ/负荷密度指标参考值（W/m2）
低 中 高
居住 20 30 40
公共设施 行政办公 45 55 70
商业金融业 30 50 70
文化娱乐 50 70 100
体育 30 50 80
医疗卫生 50 65 80
教育科研 25 30 40
工业 30 40 50
道路广场 道路 0.7 2 3
广场 0.5 2 3
市政公用设施 80 150 200
公园、防护绿地、水域 1.5 3 3.5
2.4远景饱和负荷预测结果
根据已建负荷预测数学模型，结合研究对象实际，将计算城东新区远景饱和负荷分为两步进行：
第一步，计算各功能地块远景最大负荷。根据各功能块远景饱和最大负荷S分=ΣAijσij?ij，算出城东新区各功能区预测值。通过查阅相关资料，并结合对县域各用电性质历史数据的分析，确定城东新区各功能地块需用系数?ij在0.4-0.8区间内取值。参照本地区已有或国内类似地区的用电水平和《城市电网规划规范》相关规定，选择合适、合理的高、中、低三个负荷密度指标，进而推算出城东新区各功能区高、中、低方案预测结果。
第二步，计算整个规划区内远景饱和最大负荷。根据整个规划区内远景饱和最大负荷S总=ΣS分ks，推算出城东新区远景饱和负荷预测结果。通过对国内现有类似园区负荷同时率分析研究，并结合县域实际，本负荷预测中不同性质负荷之间的同时率ks取值为0.65。推算出城东新区远景最大负荷预测值如下表：
表三 城东新区远景饱和负荷预测结果
高方案 中方案 低方案
饱和最大负荷值（单位：MW） 110.4 82.2 54.7
根据城东新区规划，该区是县域新的集完善的城市系统、鲜明的城市特色、宜人的公共空间、和谐共生的城市环境为规划目标的新型城市发展区。同时，在规划中也要求在城市规划建设中以生态优先，保持良好的生态环境。另外，从现代城市的可持续发展角度看，节能低碳是城市发展之本。因此，推荐中方案为城东新区用电负荷预测方案。
3远景负荷校核
为保证预测数据的合理性，将预测的城东新区远景饱和最大负荷，用人均电负荷、人均电量、负荷密度等3个指标进行校核。
（1）根据城东新区发展规划，远景年人口将达到7.5-8.5万，规划远景饱和负荷为82.5MW，人均负荷约1100W/人，与其他发达地区比较也符合实际情况，该数值是合理的，预测结果合理。
（2）考虑城东新区用电性质，取最大负荷利用小时数3500h，则人均电量为3850kWh/人年，此结果与目前发达地区的人均电量相当，预测结果较合理。
（3）通过计算得出城东新区的负荷密度14.5MW/km2，与国内其他发达地区比较也符合实际情况，表明预测结果合理、可取。
4结论
针对常规负荷预测方法受不确定性影响较大的问题，考虑城东新城是一个新建规划区的特点，充分发挥基于空间负荷密度的远景飽和负荷预测法的优势，经分析，梳理了在城东新区电力负荷预测中应用实践具体做法。通过应用实践，表明应用基于空间负荷密度的远景饱和负荷预测法进行电力负荷预测，预测结果符合电网规划的要求，极大提高预测的准确性，也为今后电网规划、变电站容量及布点、输电线路的走向提供指导，为电源布点和电网建设的合理性提供依据，在未来类似规划区的电网规划具有很大的推广应用价值。
参考文献：
[1]江新琴，李喜兰.基于空间饱和负荷密度的城市远景饱和负荷预测[J].福州大学学报（自然科学版），2008.36（4），532-536.
[2]孙明刚，饱和负荷预测方法在片区规划中的应用[J].大科技，2013.3，97-98.
[3]陈章潮，程浩忠.城市电网规划与改造.北京：中国电力出版社，2007.
[4]国家电网公司.配电网规划设计技术导则[S]，Q/GDW 1738-2012.
[5]国家电网公司.城市电力规划规范[S]， GB 50293-1999.