樓盤電力負荷需求預測與配套電網項目投資決策模型優化研

本文是一篇投資分析論文，筆者構建出一種專門針對樓盤用戶業擴報裝的負荷需求預測體系。用戶的入住行為是決定此類負荷的重要因素，本文首先從政府地域性相關規劃入手，找到環境發展因素和用戶入住的關聯，再構建出用戶的入住行為與電網用電負荷的關系模型，進而進行負荷預測。
第1章緒論
1.1研究背景、目的及意義
1.1.1研究背景
（1）宏觀背景
截至2019年底，南昌地區總供電面積5086km2，供電用戶數274萬戶，供電總人口568.99萬，2019年南昌供電區全社會用電量249.09億kWh，售電量237.64億kWh，2019年全社會最大負荷2966MW，統調最大負荷2816MW（7月28日），供電可靠率99.92%，綜合電壓合格率99.9%，110kV綜合線損率為4.51%，一戶一表率100%，戶均配變容量3.331kVA。南昌供電分公司下轄8個縣區級公司：南昌縣、新建區、安義縣、灣里區、進賢縣、青山湖區、紅谷灘分公司、昌北分公司。如何提高供電質量，提升網架標準化建設水平；按照什么思路去建設電網，都是現今工作中的重點難點問題。
這里就需要本文進行強有效的電網規劃。而配電網網格化規劃是近幾年廣泛運用于電網規劃的一種方法。通過電網規劃，強化中壓配電網網架結構，優化接線方式，優化線路平均負載率，增強負荷轉供能力，充分考慮配網現狀、市政建設、區塊發展等因素，選取以居住、商業、醫療和行政為基本功能的區塊作為城市配網網架結構提升典型示范區，推進網格化目標網架規劃與建設，為其他區域提供有益借鑒。
電網需求預測作為電網規劃一個重要的環節，是電網規劃開展的基礎。電網投資決策的精準與否是建立在準確的電網需求預測之上的。但現階段電網需求預測存在很多問題。特別針對樓盤大用戶這一類別，現今的電網需求預測有他的局限性。例如：而在供電企業的日常工作中，業擴報裝①作為很重要的一環，它與用戶息息相關。他就需要本文對樓盤大用戶的負荷需求預測精細化，但是現在目前采用的需求預測手段如法等均沒法滿足要求，這就急需本文對負荷需求預測模型進行優化。
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1.2國內外研究現狀
本篇文章主要研究了一種針對居民配變等具有發展特性的負荷的預測模型，并利用此預測模型，進行了投資估算的最優解計算，給出了相應的規劃投資建議。對此，相關文獻的研究主要集中在以下兩個方面：配電網用戶負荷特性分析及需求預測領域；電網投資估算的最優策略的領域。本章節將在配電網用戶負荷特性分析及預測模型的優化領域、電網歷年的投資估算的最優策略的領域研究現狀分別對國內國外研究現狀進行展開。
1.2.1配電網用戶負荷特性分析及需求預測領域研究現狀
（1）國內配電網大用戶負荷特性分析及預測領域研究現狀
配電網用戶負荷特性分析及預測領域，一般出現在供電公司大用戶接入、制定業擴供電方案過程中。本文需要對大用戶的負荷進行測算，進而給出一個最優的供電方案。在供電公司在制定業擴供電方案中，一般只考慮用戶最大負荷，導致用戶業擴方案精準化不夠的問題。
首先，本文對配電網用戶負荷進行分類和負荷特性現有的方法進行調查研究，分析每種方法的優劣。為本文方法的選定打下基礎。湯易等（2017）對當前配電網用戶負荷進行分類和負荷特性分析，通過聚類分析法制定不同的發展階段對應的系數，對配網線路裝接負荷同時率進行測算，最后得出結果[1]。其研究歸納思路如下：

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第2章相關理論基礎
2.1電網網格化理論
2.1.1電網規劃簡介
電網規劃又稱輸電系統規劃，以負荷預測和電源規劃為基礎。電網規劃主要的目的是確定在何時、何地投建何種類型的輸電線路及其回路數，以達到規劃周期內所需要的輸電能力，在滿足各項技術指標的前提下使輸電系統的費用最小。
電網網格化理論是近幾年廣泛采用的一種作為電網規劃改進型理論。在以往的電網規劃上發展而來。目前廣泛應用在電網規劃的日常工作中。他的基本思路是指根據道路和河流，結合地塊功能分區和客戶用電性質劃分為若干供電網格。以供電網格為基本單元，進行配電網建設、運行維護和系統管理。
2.1.2電網規劃發展
電網規劃趨勢發展如下：
（1）2005年提出概念性規劃，在該年度提出標準接線模式，更注重遠景年目標網架。
（2）2010年字典式規劃，注重分析問題，解決問題，在實施上存在深度不夠問題。
（3）2013年精細化規劃，在之前基礎上確保規劃與實際結合，能有效實施下去。
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2.2電網需求預測常用模型與方法
通過本文對電網規劃理論的相關介紹，本文可以看出原始資料及規劃方法重點。其中，如何準測的對電網需求預測是最關鍵的重點難點。下面介紹電網需求預測常用模型和方法：
2.2.1趨勢分析法
趨勢分析法又稱之趨勢曲線分析、曲線擬合或曲線回歸，是目前最為廣泛運用的定量預測方法之一。它是根據已知的歷史資料來擬合一條曲線，使得這條曲線能反映負荷本身的增長趨勢，然后按照這個增長趨勢曲線，對要求的未來某一點估計出該時刻的負荷預測值。常用的趨勢模型有線性趨勢模型、多項式趨勢模型、對數趨勢模型、冪函數趨勢模型、指數趨勢模型、邏輯斯蒂(Logistic)模型、龔伯茨(Gompertz)模型等。采用趨勢分析擬合的曲線，其精確度原則上是對擬合的全區間都一致的。在很多情況下，選擇合適的趨勢曲線，確實也能給出較好的預測結果。但不同的模型給出的結果相差會很大，使用的關鍵是根據地區發展情況，選擇適當的模型。
2.2.2回歸分析法
回歸分析法(又稱統計分析法)，也是目前最為流行的定量預測方法。其任務是確定預測值與影響因子之間的關系。電力負荷回歸分析法是通過對影響因素(比如國民生產總值、工農業總產值、人口、氣候等)的數值和用電的歷史數據進行統計分析，確定用電量和影響因素之間的函數關系，從而實現預測。然而，在回歸分析中，因素的選擇和因素體系的表達有時只是猜測，選用何種因子和該因子系用何種表達式有時只是一種推測，而且影響用電因子的多樣性和某些因子的不可測性，使得回歸分析在某些情況下受到限制。
回歸分析預測方法是要通過對歷史數據的分析研究，探索經濟、社會各有關因素與電力負荷的內在聯系和發展變化規律，并根據對規劃期內本地區經濟、社會發展情況的預測來推算未來的負荷?？梢娫摲椒ú粌H取決于模型的準確性，更取決于影響因子其本身預測值的準確度。
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第3章某區配電網負荷現狀研究..................................20
3.1研究思路.....................................20
3.2該區經濟社會發展概況..............................20
第4章需求預測模型及優化.........................30
4.1問題背景..................................30
4.2問題分析...........................31
第5章投資估算與投資分析模型及優化..........................45
5.1庫存模型在配電網投資分配運用...................................45
5.2基于不允許缺貨庫存模型的投資分析模型.............................46
第5章投資估算與投資分析模型及優化
5.1庫存模型在配電網投資分配運用
庫存（inventory）模型主要回答兩個問題：訂多少貨？什么時候訂貨？類似的，在配電網投資分配中常遇見的問題有：建多少線路？什么時候建該線路？

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在庫存模型中，本文的目標：訂多少貨，存多少貨導致的各費用之間平衡。詳細為增加每次訂貨量，在一個時間段里面訂貨次數減少，從而固定費用減少，還有可能享受集中采購價格優惠，使總購買費用下降，但導致庫存量增加，從而增加倉儲費用。庫存過剩，導致資金占用，倉儲費用過高，庫存不足，導致缺貨損失懲罰。
在配電網投資問題中也面臨同樣的實際問題：什么時候？建多少線路？如何在各項費用之間達到最優？例如以下情形：為增加新建線路條數，但導致線路輕載，損失流動資金投資利息且增加維護費用支出；若所建線路過少，線路容量過低，導致線路重過載，導致線路損失費用懲罰。
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第6章結論與展望
6.1結論
本文針對案例給出相關建議。結論如下：由于每個樓盤的周邊環境不同，具體情況具體分析。
（1）對現行的業擴報裝中動則一條專線帶一個樓盤的供電方案進行整改，避免樓盤線路長期空載現象產生。對于一個發展中樓盤來說，在投資方案預測的開始幾年內，本文可以看出單純以樓盤分析，連續多年的負荷增長都不足以支撐1條線路新建所增長的負荷。
（2）對于一個發展中樓盤來說，在投資方案預測的規劃年度建設周期內，并不需要新建線路，而是把負荷接入周圍樓盤，幾個樓盤共有一條出線在滿足供電規劃指標的情況下最經濟，再結合市政發展規劃，進行負荷預測，逐年給出電網投資規模。
（3）強化配網規劃的剛性執行。采取“先有規劃，后有計劃，再有項目”的做法，堅持從規劃項目庫中提取項目進行可研究及初設。同時，爭取建議政府出臺相關政策，給電力施工提供政策及輿論方面的支持，以確保規劃項目順利實施。
參考文獻（略）