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隨著城鎮(zhèn)進(jìn)程不斷加快，城市居民用電量增長迅猛，配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)模迅速擴大，電力用戶對電力供應(yīng)的可靠性和電力服務(wù)的要求越來越高，這對配電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性和可靠性提出了更高的要求。負(fù)荷特性分析作為電網(wǎng)企業(yè)運行和規(guī)劃的基礎(chǔ)，不僅是對現(xiàn)有電力負(fù)荷指標(biāo)選取和電力建設(shè)方案合理性的評估，而且還是今后規(guī)劃建設(shè)的重要參考依據(jù)。

居民負(fù)荷是城市負(fù)荷的重要組成部分，對居民負(fù)荷特性進(jìn)行調(diào)查研究和預(yù)測對城市電網(wǎng)規(guī)劃、電網(wǎng)經(jīng)濟運行及電力市場營銷具有重要意義。通過對區(qū)域負(fù)荷特性進(jìn)行深入分析，深入了解該區(qū)域的負(fù)荷特性狀況，可以進(jìn)行有效的負(fù)荷監(jiān)控，改善需求側(cè)的用電情況，使整個電網(wǎng)負(fù)荷更加平穩(wěn)，從而提高社會效益。

針對電力系統(tǒng)的負(fù)荷特性分析，許多文獻(xiàn)提出一些卓有成效的研究成果，這些研究成果對居民區(qū)負(fù)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(fù)荷指標(biāo)普遍偏大。

• 有學(xué)者總結(jié)居民負(fù)荷特性研究方法，選取出24個負(fù)荷特性指標(biāo)，并給出義烏城市居民區(qū)負(fù)荷特性分析，但該特性分析只關(guān)注于某一年，沒有多年跨度的對比分析。
• 有學(xué)者針對某地區(qū)電網(wǎng)2005—2012年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，利用調(diào)查數(shù)據(jù)分析法，對該地區(qū)的負(fù)荷特性進(jìn)行分析，并結(jié)合該地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展、氣候變化等相關(guān)情況對負(fù)荷特性變化趨勢進(jìn)行詳細(xì)剖析，總結(jié)影響該地區(qū)負(fù)荷特性的因素，對于如何改善負(fù)荷特性提出建議，但該研究并不能完全適應(yīng)于居民區(qū)用電負(fù)荷特性研究。
• 有學(xué)者總結(jié)了負(fù)荷特性的調(diào)研方法及負(fù)荷特性的指標(biāo)體系，并對我國各區(qū)域的總體負(fù)荷特性進(jìn)行了研究，但其指標(biāo)體系不是針對居民區(qū)負(fù)荷的。
• 有學(xué)者利用南京市居民住宅監(jiān)測點的數(shù)據(jù)，從多方面詳細(xì)分析居民用電負(fù)荷特性，但選用的負(fù)荷特性指標(biāo)較少，對負(fù)荷預(yù)測所需指標(biāo)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(biāo)和系數(shù)通常偏大，尤其是缺乏實測數(shù)據(jù)。有關(guān)資料顯示，現(xiàn)有變電站負(fù)荷率普遍偏低，有的甚至不到1/3，這表明計算負(fù)荷明顯偏高。因此，當(dāng)?shù)赝愗?fù)荷的實測分析數(shù)據(jù)就有著不可替代的作用。

廈門電力勘察設(shè)計院有限公司的研究人員郭國太，在2020年第1期《電氣技術(shù)》雜志上撰文，基于廈門地區(qū)的居民區(qū)負(fù)荷數(shù)據(jù)，在大量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，對該地區(qū)的負(fù)荷特性、典型日負(fù)荷特性和多個行政區(qū)域不同類型居民區(qū)之間的負(fù)荷對比進(jìn)行詳細(xì)地分析，通過圖表全面立體地展現(xiàn)出來。

綜合以上不同維度的負(fù)荷研究分析，總結(jié)出居民區(qū)負(fù)荷的發(fā)展規(guī)律，并對各負(fù)荷特性指標(biāo)的形成原因進(jìn)行剖析。相比于有關(guān)學(xué)者的研究工作，本文的特性分析更適用于居民區(qū)負(fù)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(biāo)的預(yù)測流程

在用電信息采集系統(tǒng)的支持下，本文基于海量數(shù)據(jù)可以進(jìn)行負(fù)荷特性指標(biāo)的詳細(xì)分析，并對不同城市之間的居民區(qū)負(fù)荷進(jìn)行對比，總結(jié)出居民區(qū)負(fù)荷發(fā)展特性，同時進(jìn)行特性指標(biāo)變化的原因剖析，分析不同分類居民區(qū)在不同發(fā)展階段的負(fù)荷發(fā)展趨勢，以期達(dá)到在工程實踐中為居民提供安全、可靠、穩(wěn)定的供電系統(tǒng)信息支持的目的。

本文在廈門地區(qū)6個行政區(qū)多個小區(qū)的大量負(fù)荷數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，科學(xué)地選擇特性指標(biāo)并通過對應(yīng)的負(fù)荷特性研究方法，通過掌握相似用電規(guī)模與用電結(jié)構(gòu)小區(qū)的特性數(shù)據(jù)，能夠準(zhǔn)確地推斷出對應(yīng)小區(qū)的特性數(shù)據(jù)，把握特性發(fā)展規(guī)律，科學(xué)地制定用電規(guī)劃。

同時，通過典型居民區(qū)多年的日負(fù)荷曲線比對，能夠正確認(rèn)識隨著經(jīng)濟發(fā)展，用戶用電習(xí)慣的改變，使日負(fù)荷特性曲線的變化有跡可循。特性指標(biāo)接近的小區(qū)，預(yù)測模型具有適用性。通過建立ARIMA預(yù)測模型能夠有效地預(yù)測相似小區(qū)的負(fù)荷數(shù)據(jù)，有助于將小區(qū)聚類分析，以科學(xué)地進(jìn)行供電網(wǎng)的調(diào)配，更好地使供電網(wǎng)經(jīng)濟安全運行。

本文的研究工作對廈門地區(qū)的工程實踐具有重要意義，同時為后續(xù)構(gòu)建更多的預(yù)測模型提供了良好的思路。