电力负荷预测的常用计算方法与不同地区标(可编辑修改word版)
广东省城乡规划设计研究院张仪兴
在电力规划设计工作中，首先遇到的是采用什么方法和标准预测计算电力负荷的问题。电力负荷预测与计算是两个不同层面的概念，既有差别也有联系。前者侧重供电负荷的估算，影响因素多，精确度较低些，属宏观估算。后者计算方法成熟，计算技术数据较详细，计算结果较准确。
要做好负荷预测，首先要了解影响负荷的主要因素。电力负荷并非固定不变，它与经济发展水平、人民生活水平、城市化进程有关，也与地区资源状况、能源结构、产业结构、经济发展战略和科技发展水平有关。负荷预测的结果，并非一成不变，它随时间动态变化，存在时间差、地区差和发展差，要及时调整适应变化。
在工程设计中，当不定因素较多，无法确定负荷计算参数的选用时，也可简化计算，采用负荷预测的方法，如小区详规和总图设计既可用负荷计算法，也可用负荷预测法估算负荷。
1负荷预测的常用计算方法
电力负荷预测方法很多，常用的计算方法大致分为两类，一类是从预测电量入手，再换算为用电负荷，如综合用电水平法、单耗法、增长率法和电力弹性系数法；另一类是直接预测用电负荷的负荷密度法，它又分为按单位用地面积负荷密度和单位建筑面积负荷密度两类。下面简述这些方法的主要特点和应用范围。
1.1 综合用电水平法
根据各规划期的年人均用电量和人口数来推算其用电量。
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，下同）。
1.2单耗法
根据产品（或产量）用电单耗和数量推算其用电量。
式中 Wn--产品（或产量）用电单耗；
N--产品（或产量）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。
这种方法适用于预测计算规划近期和中期的用电负荷。
1.3增长率法
它是外推法的一种，以时间为自变量，以用电量为因变量，按历年用电的增长率来估算今后用电的年增长率，并把历年的用电的增长数加以延伸来推算各规划期的用电数。
PL = EL（1+ge）n
式中 EL--已知某年的用电量；
ge--预计规划期年平均用电增长率；
n--预测规划的年数。
这种方法适用于预测规划近期、中期和远期各期负荷。
1.4电力弹性系数法
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。
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，由发展初期大于 1，一般为1.3 渐降至 1 左右。因此如已知经济增长率 gd，可按发展情况确定大于 1 的Ke 值，再求出 ge 值（ge=Kegd），然后按增长率法计算出所需负荷。
这种方法适用于校核规划中期、远期的预测负荷。
1.5负荷密度法
这种方法通常指的是单位建设用地面积的用电负荷。
P1=d1S1
式中 d1--负荷密度，MW/km2；
S1--用地面积，km2。
这种方法适用于预测各功能分区的用电负荷，也适用于开发新区的用电负荷。
1.6分类用电综合指标
这种方法也是属于负荷密度的范畴，是按分类用地的单位建筑面积的用电负荷。
P1=d2S2
式中 d2--综合用电指标，W/m2；
S2--建筑面积，m2。
这种方法适用于控制性详规、修建性详规和总图方案或初步设计的负荷预测计算，也可用于经济开发区新区负荷预测。此法在使用时与一般电力负荷计算相同，应计入分类需用系数和总同期系数。
上述 6 种方法预测的结果为用电负荷。在规划城市电网供电负荷时还应计入容载比，并考虑电力平衡以保证电网的供电能力和稳定。35～110kv 容载比为 1.8～2.1，220kv 为1.6～1.9，500kv 为1.4～1.5。
2综合用电水平与负荷密度标准
综合用电水平的高低反映一个国家或地区的经济发展水平和人民生活水平的重要标志之一。世界各国经济发展的不平衡性，存在着三类不同世界，其综合用电水平差距甚大。一个国家或地区的经济发展也同样存在先进、后进之别，也可划分三类（或五类）标准，较符合实际。
我国在社会主义现代化的进程中，经济发展追赶发达国家。广东地区要在 2010 年全省基本实现现代化，为此，我们把西方七国 80 年代人均用电水平、亚洲地区"四小龙"90 年代发展水平与广东部分有代表城市进行比较，见表 1～表3。
表 1 西方七国 80 年代人均用电量
kWh/(人·a)
表 2 亚洲部分国家和地区人均用电量
kWh/(人·a)
从上述 3 表中可以看出，我国经济发展较快的广东省与西方发达国家之间的差距是很明显的，大约为 15～20 年左右，与亚洲地区"四小龙"的差距约 10～15 年左右。我们根据广东全省经济发展的基本情况和 10 年后基本实现社会主义现代化的目标，推荐广东省三类地区城市人均用电水平和负荷度标准见表 4。
在表中所列的三类地区中，每一类仍然存在较大的差异，在低一类地区中有的城市可能比高一类地区中的某些城市发展还快，标准也会高些，因此要结合本地区实际情况确定符合实际的标准。
3分类建筑综合用电指标
在规划设计工作中，对小区的控制性详规、修建性详规或总图的方案设计与初步设计，其用电负荷预测与用电负荷计算已没有多大区别，其实修建性详规已相当
于总图（小区）的初步设计（或扩大初步设计），因此无论详规或工程总图设计均可采用分类建筑综合用电指标计算用电负荷。
用电负荷预测或用电负荷计算均应根据本地的经济发展和用电需求选择合理标准。经过我们多年对广东各地供用电情况的统计和分析，按广东的经济发展状况和用电需求，推荐其综合用电指标见表 5。
4合理采用标准
用电指标与经济发展、科技进步和人民生活水平有密切关系。我国幅员广阔，差别明显，东西南北中，发展各不同，全国采用同一技术标准或指标，有的适宜，有的则脱离实际。差异是存在的，确定本地区标准，应注意以下几点：
4.1用电指标的动态变化
技术标准都有一定的时间性，并非固定不变，随着科技进步、产业结构的调整、节能技术与节能产品的发展、人民生活水平的提高，用电指标应分阶段制订和及时调整，以适应实际变
化和需要。
4.2指标要适宜
现代化并非高能耗、高指标，更不是用电越多越现代化。经济增长已逐步由过去的增量型转向增值型，由能耗型转向技术节能型。
高科技和信息产业的迅速发展，改变了以往的经济模式，也改变了用电指标。西方发达国家十分重视节能和效益，如商厦照明的用电只有 20W/m2 左右，比我国各地的标准都低得多。当经济技术发展到一定水平，用电指标趋于平稳饱和，甚至略呈下降趋势。
4.3不宜盲目攀比高标准
在制订本地区标准时，借鉴国外、境外先进经验无可厚非。学香港、赶西方要因地制宜，切合实际。以为赶超一个国家或地区，什么指标都要超，是不切实际的。以香港为例，它的高标准有其特殊性，它是一个国际大都市，是公认的国际性商贸中心、旅游购物中心、金融证券中心和交通航空中心，外驻机构多，流动人口大，人均用电高，弹丸之地，负荷密度大也是很自然的。广东有的城市前阶段盲目赶超以至失调，不得不限上网、限发电，造成资源积压浪费。发展是渐进的，过分超前造成超前浪费是不可取的。
4.4负荷预测计算的科学性
用电负荷的预测和计算都是在继承国内外已有的方法成果的基础上加以发展，如果没有科学根据和客观实际需要，不宜随意改变。
近年，广东地区某些部门根据自身需要完全否定我国以往用电负荷的成熟计算方法，采用简单的权力加法，即规定一般住宅6kW 户、高级住宅10kW/户、别墅15kW/户、如户数分别为60、50、40，总用电 1460kW，规定选用变压器为2×800kv·A。
这样规定计算和选用变压器，充其量只有半载，这种宁大勿小的做法即使部门得利，造成空载损耗增大，资源积压浪费是不可取的。
表 3 广东分类地区部分城市人均用电量 kWh/(人·a)
表 4 广东分类地区城市人均用电水平与负荷密度标准
注：1、在每一类地区中，经济基础较好，发展较快，或人口密度 1 万人/km2时，可取上限值，相对较差者，可取下限值。
2、基础较好的城市，可视实际发展情况提高一类或半类标准（如汕头市可按一类标准，韶关市可按二类标准）。
3、镇级建制的小市镇应根据经济发展状况和用电需求，一般宜按所在地区标准乘 0.7～0.9 的修正系数。
表 5 分类建筑综合用电指标 W/m2
续表
注：1、除 S、U 类按用地面积计，其余均按建筑面积计，且计入了空调用电。无空调用电可扣减 40%～50%. 2、计算负荷时，应分类计入需用系数和计入总同期系数。
3、住宅也可按户计算，普通 3～4kW/户、中级 5～6kW/户、高级和别墅 7～10kW/户。