精准负荷预测助力电网安全经济运行-北极星输配电网

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近日，国网上海市电力公司利用精准预测模型准确预测高温日最大负荷，为合理安排电网运行提供了支撑。

7月21日，连发10个高温橙色预警后，上海市气象局“升级”发布今年首个高温红色预警，当日最高气温达到40.9摄氏度，创下历史新高。这天上午，国网上海市电力公司经济技术研究院综合规划室高级工程师沈晓岚做出当日最高负荷3200万千瓦的预测，12点50分，实际最高负荷达到3185.6万千瓦，刷新了上海电网最高负荷的纪录，与预测结果十分接近。

像这样的精准预测，近年来在上海已成常态。国网上海市电力公司将先进的模型算法与大数据技术相结合，创新性的运用CGE模型、空间负荷预测以及温度辅正三套系统开展多维度负荷预测。精准的负荷预测为宏观层面做好电网规划、微观层面合理安排电网运行方式创造了可能。

负荷预测关系电网安全

科学地预测用电需求量，以保证电能产、供、销的平衡，并进而合理规划电网投资和建设，一直是电力企业的一项决策重点。

大体上，负荷预测可分为中长期预测和短期预测。中长期负荷预测指的是5～10年或更长时间的预测，这对电网规划、变电站选址、增容和改建等下游生产工作具有重大的指导意义。同时，依托中长期负荷预测可以指导电网企业与发电企业签署中长期购售电合同，降低购电成本。短期预测指的是以月、周、天、小时甚至更短的时间周期为单位的预测，它的作用在于确保近期及局部地区的用电安全，防止超载。如果短期预测值大幅低于实际值，可能导致供电紧张甚至重大安全事故的发生，而大幅高于实际值，则可能造成浪费。

因此，做好负荷预测工作，将直接影响着电网规划的合理性、电网运行的安全性和供需平衡的经济性。

找准电力与社会经济的平衡点

CGE模型是目前国际上一种主流的经济分析工具，被广泛运用于税收、公共消费变动、社会福利、收入分配等经济政策分析。2013年，上海电力经研院与国家信息中心合作，研发了“上海电力负荷中长期预测CGE模型”，并于次年8月投入中长期负荷预测应用。

根据CGE模型的预测结果，“十三五”期间，上海电力需求平均增速为3.02%，预计2020年用电负荷将达到3460万千瓦。这一预测是结合上海居民消费支出调查、进出口贸易、与全国各地的产品和服务调入调出等7个经济主体共128个部门的投入产出数据而得出的，将社会经济发展的趋势折射在了电力负荷之上。

从宏观层面测准负荷，有助于电力与社会经济的协调发展。要找准电力与社会经济间的平衡点，中长期负荷预测就是一项重要的参考指标。

目前，上海本地装机容量长期保持在1900万千瓦，包括“一交两直”三条特压通道在内，上海受电能力近年来大幅增强，而随着1000千伏淮南—南京—上海特高压的后续全线贯通，受电负荷还可能有所提升。与2020年3460万千瓦的最高预测负荷相比较，上海电网在一段时间内将处于平衡稳定的供电水平区间，社会发展、人民生活能够得到充足保障，上海进一步优化能源结构，发展绿色能源外部条件良好。

849个功能块精准预测

除了借助CGE模型满足上海电力中长期预测的需求，上海电力经研院还借助空间负荷预测模型确保实时及局部地区用电安全。

空间负荷预测的理念最早由美国在1983年提出，指的是根据规划的城市电网电压水平不同，将城市用地按照一定的原则划分成相应大小的功能块，并进一步预测相应功能块中的电力负荷。

在空间负荷预测中，上海一共被划分成了849个功能块，而且每个功能块还被赋予地理位置、经济性质、所属供电公司等多重属性。在大量细致、详实、多重数据的支撑下，每个功能块的预测值才能更精准。2016年7月，上海电力经研院配网规划工程师张铭泽从空间负荷的预测数据中发现，上海苏河湾地区的容载比为0.9，大大低于1.9～2.1的标准值，这意味着该功能块区的现状负荷已经不能满足实际需求。张铭泽随即调出该地区的中长期负荷预测数据，将两组数据结合，计算得出该区域未来容量缺口较大。据此，上海电力经研院规划室认为，该地区远景规划中预留的两座变电站应该提高建设优先级。

近期，国网上海电力已确定在“十三五”期间启动苏河湾地区110千伏徐家宅变电站、甘肃变电站的建设。

提高电网运行的经济性

夏季天气多变，这给负荷预测加大了难度。这是因为随着上海经济结构的持续调整，第三产业及居民用电对电能消耗的“发言权”明显上升，而这两者受温度的影响特别明显。

2016年7月22日，按照此前的预测结果和曲线图走势，最高用电负荷应该在午后突破3000万千瓦。然而午后的一场雷阵雨让负荷曲线在1小时内下跌了100万千瓦，其中，全市空调负荷的下降率达到了10%。

因此，上海电力经研院在运用CGE模型和空间预测模型的基础上，还配套使用了“最大基准负荷的估计方法”，这套方法俗称“温度辅正”。借助温度辅正，可以及时根据天气情况修正最高负荷预测值。如果走势将继续攀升，则可以提前安排好临时购电甚至有序用电的举措，为确保电网安全稳定运行争取提前量；如果走势将出现跌落，则无需启动临时购电并相应调整本地机组的运行方式，使用电网运行的经济性和灵活性有所提升。

在三措并举的保证下，自2013年起，上海电网的负荷预测准确率已达到99.2%，处于业内的领先位置。

对于今年夏季的负荷情况，上海电力经研院综合规划室给出的预测是，极端最高负荷3250万千瓦，在3185.6万千瓦的基础上，最高负荷或仍有继续突破的可能。

原标题：精准负荷预测助力电网安全经济运行

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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