水电站低负荷研究管理论文

摘要：中低压电网上挂接着众多小电源，由于机组容量大小的参差不齐和开停机运行方式的不稳定，常使得系统继电保护配置和整定配合关系变得复杂。以下是小编精心整理的《水电站低负荷研究管理论文(精选3篇)》，仅供参考，大家一起来看看吧。

水电站低负荷研究管理论文 篇1：

基于电压质量的小水电准入容量计算分析

【摘要】针对茂名地区小水电发电现状，通过理论计算分析了小水电对配网电压的影响。为确保在小水电接入后，配电网系统仍能安全稳定运行并维持供电电能质量，需要考虑不同的供电距离以及小水电发电规律，本文从理论及实际分析计算角度提出了适合茂名电网的具体实用计算模型和方法。

【关键词】电压质量；小水电；准入容量；计算

1、引言

1998年以来，多轮“农网改造”给茂名农村电网带来了极大的改观，但是不少偏远山村仍然存在着电压质量较差的问题。有的配电线路末端电压偏低，而含有大量小水电并网的配电线路末端电压又非常高，造成用户投诉较多，本文将基于该问题展开小水电的准入容量分析。

2、小水电接入及电压质量情况

截至2013年底，茂名地区接入10千伏电网的小水电站达421座，装机容量为204.9MW。小水电受自然条件以及人为因素影响明显，多数电力是在丰水期期间比较集中发出，加上负荷峰谷波动大，因此低压配电网电压不合格的现象特别突出。尤其是丰小期电压偏高，枯大期电压偏低的现象极其严重。

统计发现，绝大部分的小水电站是以T接10千伏混供方式接入系统。由于小水电站大都属于装机容量小、可调节能力差的径流式水电站，存在丰水期多发抢发、枯水期少发停发的特点，其上网电量存在极大的不确定性，波动幅度巨大，对电网的稳定及电力调度造成巨大的影响。

实际运行数据显示，全地区有小水电接入的10千伏线路条数为126条，出现电压偏高的线路数为77条，占比达61%，出现电压偏高的时刻大多处于丰水期小负荷时段，这种现象符合小水电发电功率对配电线路电压波动的影响机理。

3、小水电对电网电压质量的影响机理

3.1对稳态电压分布影响机理

小水电是自然能源，受自然环境和天气等因素影响，电源的功率会有较大波动，将引起农村电网电压的波动闪变[1]。农村电网中配电系统的基本单元是馈线，配电网的电压分布计算以馈线为单位，小水电并入后，配电系统变为多电源系统，其稳态电压分布将复杂化。一种简单的方法是将多电源系统变换为单电源系统，然后根据叠加原理进行叠加，对其稳态电压分布进行简单分析[2]。

3.1.1简单配电系统模型

在实际农村电网中，负荷沿10千伏馈线离散分布，可以认为是集中在各台配电变压器上的集中负荷。假设N个负荷沿馈线均匀分布，每个负荷大小为P0+jQ0，故可以沿馈线将每一集中负荷视为一个节点并加以编号，从变电站的低压母线开始编号，每一小段线路的阻抗和电抗分别为Ri、Xi。在上述配电系统中的节点k处引入小水电，小水电的大小为PDG+jQDG，等效电路如图1所示。小水电单独作用时，将系统电源等效为电压源，根据叠加定理可以将其短路。

3.1.2无小水电时线路电压计算

在配电线路中，线路的电压相角差很小，忽略电压降落的横分量，配电线路中任一点i处的电压损耗（近似等于电压降落的纵分量）为：

ΔUi1是由i点之后的等效综合负荷引起的，ΔUi2是由i点之前的均匀负荷引起的，设r0、x0分别为相邻两个负荷节点之间的单位电阻值和电抗值，UN为线路的额定电压。

3.1.3仅小水电单独作用时线路电压计算

根据图1，小水电单独作用时系统电源侧短路，而线路中的阻抗相对于负荷来说很小，小水电对电压损耗的作用在小水电到系统这一段，即i点之前的线路。小水电并入系统后，对电压有升高作用，故在此处规定小水电对电压的损耗为负。

3.1.4小水电和系统电源共同作用下的配电线路电压分布计算

3.1.5理论分析

（1）小水电电源的容量对稳态电压分布的影响。当小水电位置确定的情况下，由上述分析可知节点电压和小水电的容量呈线性关系。

（2）小水电的位置对稳态电压分布的影响。令A1=（P0r0+Q0x0）/UN，A2=（PDGr0+QDGx0）/UN，将单个小水电站作用下的电压分布公式转化为以下形式，即

当时，

由上式可知，Ui是i的二次函数。当其对称轴i0=N+1/2-A2/A1在區间 [0，k]的右边时，Ui在区间[0，k]是i的单调递减二次函数，此时对应的是小水电的有功和无功出力小于其后面总的有功和无功需求，从母线到小水电接入点的电压依次降低。当对称轴落在区间[0，k]时，Ui在区间[0，N+1/2-A2/A1]是i的单调递增二次函数，在区间[0，N+1/2-A2/A1，k]是i的单调递减二次函数，此时对应的是小水电的有功和无功出力大于其后面总的负荷有功和无功需求，从母线到i=N+1/2-A2/A1节点，馈线电压依次减小；从i=N+1/2-A2/A1节点到小水电接入点，馈线的电压依次增加。馈线上电压最低点出现在节点i=N+1/2-A2/A1节处。不管小水电出力如何，在区间[0，k]上，各点的电压与没有接入小水电之前相比都增加了iA2。

当时，

其对称轴i0=N+1/2在区间[k，N]的右边，Ui在区间[k，N]内关于i是单调递减的。故小水电之后馈线上的各点电压依次降低，但是与无小水电时相比，其各点电压上升量为kA2。

通过分析，单个小水电电源情况下配电系统的稳态电压分布，可以看出小水电的容量和接入位置对配电系统影响最大，采用同样的方法可以分析多小水电情况下配电系统的稳态电压分布（此处不再详细计算）。

3.2对电压波动影响的作用机理

农村电网中负荷的变化和电源注入功率的变化都会引起电网各母线节点的电压波动，小水电接入农村配电网引起电压波动的根本原因是分布式电源输出功率的波动，下面分析并网小水电输出功率波动引起电压波动的机理。

3.2.1影响电压波动的数学模型

小水电并网示意图如图2所示，其中为机组出口电压向量；为电网电压向量，为线路阻抗，为线路上流动的功率向量。

3.2.2小水电的功率波动

引起小水电功率波动的因素主要有三个方面：①分布式电源的调度和运行由其产权所有者控制，可能出现随机启停机组的情况。②对于自然能发电系统，外界能源输入的变动是导致其功率波动主要的原因；同时，控制器的算法和参数整定也可能导致功率的周期性波动。③小水电接入10千伏配电网，其短路容量相对较小，功率波动时导致电网产生较大的电压变化。

4、中压线路的小水电准入容量计算

4.1小水电准入容量与接入位置的关系

通过静态模型分析得出，接入小水电的配电网局部极大电压只可能出现在小水电的接入点处，因此，以电压不越限为约束条件的小水电准入容量研究将以该处电压作为约束。如图3所示，实际配电网中负荷为离散分布，在K点接入输出有功功率Pdg、无功功率Qdg的分布式电源。

其中，N 为馈线节点总数；U0为平衡点（变电站侧节点）电压；Pi、Qi为节点i的有功、无功负荷，如果节点i存在分支线，则包括分支线所有负荷；Pdg、Qdg为小水电的有功、无功出力，不同小水电有功、无功出力特性将很大程度上影响其准入容量。UK达到极限电压UKmax时，小水电达到该接入位置处的最大准入容量。根据我国电网相关规定，10千伏电网节点电压不得超过1.07p.u。设小水电功率因数恒定，用功率因数λ代替Qdg，解上述方程中Pdg即得小水电准入容量与接入位置之间的函数关系。

4.2典型负荷分布下小水电准入容量与接入位置的简化函数

可以针对常见的配电网负荷分布对式（4-1）进行进一步简化。常见的配电网负荷分布包括沿负荷馈线均匀分布、递增分布与递减分布等。

其中，UKmax为线路节点的电压上限，U0为变电站侧节点电压，一般可视变压器分接头确定；P、Q为线路总负荷，R、X 为线路总阻抗，k为小水电在馈线上的接入位置，首端与末端对应为[0，1]之间；λ为小水电功率因数；由于在上述推算过程中忽略了线路损耗，按上式计算得出的准入容量偏小，因此引入修正因子α，视配电网正常运行时的网损而定，一般在1.03-1.08之间。

5、小水电准入容量实例计算分析

为了验证上述计算方法，选取10千伏合水线为例进行分析，节点网络拓扑图如图4所示。由于线路负荷基本均匀分布在线路各处，所以计算采用均匀分布模型。根据均匀分布的准入容量计算式（4-3），可计算出合水线的理论总装机容量应为2.8781MW，而实际接入为2.785MW，在理论允许范围之内。

为保证小水电有最大的出力，计算理论最大准入容量所用的功率为丰水期时的最大负荷。实际上，由于用电负荷与小水电出力的随机性，在小水电出力达到最大时，用电负荷不一定达到最大，甚至很小，即所谓的“丰小期”。从这个角度考虑，小水电的总出力在某个时间点会远远超过当时的用电负荷。所以解决由于小水电发电的随机性带来的电压质量问题的关键，还在于优化电压控制措施或者小水电的并网方式，比如分季节对线路末端配变的变比实行不同管理。在枯水期时，适当调低配变变比，如使其运行在-5%的分接头上，当配变高压侧电压为9.3kV时，配变低压侧电压能够维持在230V左右；在丰水期时，适当调高变压器变比，如使其运行在+5%的分接头上，当配变高压侧电压为10.5kV时，配变低压侧电压能够维持在238V左右[3]。

6、小结

农村地区小水电的接入是引起农村配电网电压质量问题的重要因素，其发电具有随机性、季节性的特点，受自然条件和人为因素影响较大。但同时其又是分布式电源发展的重要组成部分。所以，研究小水电接入对电压的影响以及如何对其进行控制具有重要意义。

由于小水电大多数是T接10千伏配电线路，在要求电压质量合格的前提下，其入容量与接入位置受线路的负荷分布以及负荷类型的影响。但由于农村负荷的波动性大，在计算准入容量時只能采用静态的模型，在实际运行中，其计算结果具有一定的局限性。

参考文献

[1]裴玮，盛鹍，孔力等.分布式电源对配网供电电压质量的影响与改善[J].中国电机工程学报，2008，28（13）：152-157

[2]陈衍.电力系统稳态分析[M].北京：中国电力出版社，2007.

[3]林旭义，黄伟君.含小水电的10kV线路电压质量改善新途径[J].浙江电力，2010，29（2）：59-61.

作者：张博

水电站低负荷研究管理论文 篇2：

地区小电源的继电保护运行管理

摘要：中低压电网上挂接着众多小电源，由于机组容量大小的参差不齐和开停机运行方式的不稳定，常使得系统继电保护配置和整定配合关系变得复杂。此外，在线路发生瞬时故障跳闸后，小水电自保使得线路电压常常在微机保护装置整组复归前不能及时降下来，线路检无压条件不能满足而造成系统侧重合闸拒动，不能及时恢复送电的情况严重影响了主网保护的动作正确率，也造成了甩公用负荷和扩大停电范围等情况。因此，重视小电源的继电保护规范管理，采用相应的技术措施和管理措施来降低小电源对系统侧继电保护的影响，经过多年的运行实践和不断改进，形成了成熟的地区小电源继电保护运行管理经验。

关键词：小电源；继电保护规范；专业管理

作者简介：王春芸（1972-），女，贵州天柱人，衢州市电力局调度所继电保护科，高级工程师。（浙江 衢州 324000）

一、专业管理的目标描述

1.专业管理的理念或策略

（1）继电保护配置方案简单优化、安全可靠、运行稳定，任何人都不希望系统继电保护的配置由于受小电源的影响而变得复杂，进而增加专业人员的运行维护工作量，甚至造成人为责任事故隐患。

（2）管理措施明确、流程清晰、易于实施，具有较强的可操作性和实用性，并能实现动态的闭环管理。

（3）技术措施能够充分解决小电源所带来的实际运行问题。

（4）平衡主系统供电和小电源并网的关系，充分协调经济效益和安全运行的关系。

2.专业管理的范围和目标

（1）专业管理的范围。所有在衢州电网内并网运行的小电源，无论其电压等级和机组容量的大小如何，均在專业管理的范围之内。

（2）专业管理的目标。电站侧的继电保护配置方案，须通过相应的调度管辖继电保护专业管理部门的配置审查和整定把关，新项目工程须经过专业部门验收合格后才能够进行并网发电。已投运的电站须接受专业管理部门的定期运行检查，实施由于电网运行方式改变、等值阻抗变化引起的整定方案调整和为解决运行隐患提出的专业反事故措施要求。

3.专业管理的指标体系及目标值

继电保护专业管理要求运行的所有继电保护装置满足“四性”要求，即装置动作满足选择性、快速性、灵敏性和可靠性。

继电保护专业管理的过程控制指标即保护装置动作的正确性，目标值为全部保护装置动作正确率100%。因此所有的专业管理工作都围绕这一目标要求来开展，出现运行缺陷和事故隐患时，须采用相应的技术措施和管理措施去解决。

二、专业管理的主要做法

1.地区小电源管理的组织架构

地区小电源管理的组织架构如图1所示。

2.工作流程：

（1）小电源并网项目专业管理工作的流程图。衢州电网内小水电站并网发电项目，从立项到投产的相关管理流程如图2所示：

（2）主要流程说明。调度所作为继电保护专业管理的职能部门，在地区小电源项目管理中介入了项目审查、整定计算、工程验收、启动投产和投运后运行管理五个的流程环节。

1）项目审查：分为接入系统、项目可研和初设审查具体内容如图3所示。

2）整定计算：收集项目的设备基础资料、设计参数和图纸、说明书等技术资料，计算电站接入后系统的等值阻抗和电网故障计算，确定电网运行方式要求，对电站侧继电保护装置和系统侧继电保护装置、相关的定值交界面进行定值计算和复核。（如图4所示）

3）新装置、老保护和交界面定值复核后，下发调试定值通知单至施工单位进行现场调试，得到现场施工人员的调试定值反馈意见后，对调试通知单进行修订，经过专人校核、领导审核和签发流程，形成正式定值单，至现场执行、验收和核对后，将执行回执返回定值单编制人员，正式定值单进行归档处理，形成定值单流程的闭环管理。（如图5所示）

4）工程验收：工程项目安装结束后，参加工程验收，对现场施工质量，装置调试质量以及二次回路的功能性试验、专业反措的执行等情况进行专业把关，要求符合专业管理技术规范。形成书面的专业验收报告，并针对报告中明确不符合专业管理要求的内容，提出整改建议和措施。

维护电网的安全稳定运行，必须在介入管理流程的每一个环节时，认真进行技术把关。在发现不满足要求的问题时应及时以书面形式提出专业意见，并要求业主整改，之后进行现场检查，形成问题的闭环管理。（如图6所示）

5）启动方案编制：明确项目的启动投产过程中涉及到的一、二次设备的运行操作和相关试验要求，明确操作和试验顺序，运行中的继电保护设备的定值调整、新投运设备的带负荷试验要求以及投运后的正常运行方式要求。

在项目的启动投产过程中，对相关的设备及二次回路进行带负荷试验数据审核，确定设备整定值和二次回路准确无误，确保设备安全可靠地并网运行。

参与并网协议签订：明确项目投产后的协议双方，为保证电网的安全稳定运行，必须遵守的相关技术管理规定。

小电源并入电网运行后，投入运行的继电保护设备开始时刻接受电网安全稳定的运行考验，项目建设过程中遗留的问题将会成为运行事故隐患，在运行过程中慢慢凸现出来，因此，必须重视投运后的运行管理工作。

并网后运行管理：小电源项目投运后，按照专业管辖范围，各级调度机构对并网运行的小电源具有专业运行管理职能，应定期组织专业技术检查和运行管理考核，保护动作跳闸、报缺陷告警信号时组织技术分析研究，提出解决办法。同时，定期组织小电源侧的运行维护人员的技术和运行操作培训，有利于电网的安全运行。投运后的运行管理流程图如图7所示。

3.专业管理流程正常运行的支持保障

首先，需要管理人员熟悉本专业管理规定，积极宣贯；其次，需要单位领导的支持和重视、相关管理部室的共同配合、协调；再次，电站业主和技术管理人员对专业管理要求的理解和配合也非常重要。

正常运行的支持保障在于构成全面规范的技术体系和管理组织体系。关于电站侧的继电保护配置方案和运行管理要求，衢州市电力局下发了衢电调[2003]353号《关于印发“衢州电力局并网发电站继电保护专业管理规定”的通知》，并一直要求各级调度管理部门在实际的工程设计审查和启动验收过程中按文件要求对所辖并网电站进行规范的专业管理和技术把关。

三、评估与改进

1.专业管理的评估

通过规范上述专业管理流程的管理环节，企业员工都能够比较清楚地掌握网内并网发电的小电源的装机容量、设备情况、保护配置状况和运行情况，从而才能够有效地实施专业管理目标。

继电保护专业管理的过程控制指标即保护装置动作的正确性，目标值为全部保护装置动作正确率100%，因此评估专业管理的方法主要从动作指标入手，即维持保护装置动作正确率为100%的技术措施和管理措施的成效评估。

（1）在项目审查阶段，由于专业人员的及时介入，新项目投运前的保护配置方案得到了规范设置。

110kV并网电站，除系统侧和电站侧均配置110kV故障解列装置外，还在发电机端装设电压频率异常切机措施。有效解决了110kV线路发生瞬时故障时，系统侧跳闸后小机组未及时解列造成系统侧重合闸检无压方式拒动或负荷侧检同期不能成功重合闸造成停电的问题。

110kV电站容量较大，通过双回路并网时，要求配置线路纵联保护，解决双侧电源双回路并列运行的继电保护定值失配问题。

35kV并网电站，电站侧配置35kV故障解列装置，发电机端装设电压频率异常切机措施。有效解决了35kV线路发生瞬时故障时，系统侧跳闸后小机组自保造成系统侧重合闸检无压方式拒动停电的问题。

中低压侧有小电源并网接入的110kV、35kV变电所分别配置110kV故障解列、35kV故障解列装置，防止110kV线路故障时，中低压侧小电源自保造成110kV线路、35kV重合闸拒动。

10kV并网电站，在发电机端装设电压频率异常切机措施。可有效解决10kV线路发生瞬时故障时，系统侧跳闸后小机组未及时解列造成系统侧重合闸检无压方式拒动或负荷侧检同期不能成功重合闸造成停电的问题。

（2）有小电源接入的110kV、35kV变电所，配置故障解列装置后，电源进线开关可不设保护，线路故障时由系统侧保护和故障解列装置隔离故障点。如此，可大大简化110kV线路的保护整定配合关系。还可以防止小电源与大系统的检同期重合不成功，或检同期条件满足，但实际动作时非同期重合损坏设备的情况。

（3）故障解列装置与备用电源自投装置的配合使用，使得薄弱的衢州电网网架结构，供电可靠性方面多年来通过较多的小电源并网得到了一定程度的补强。

（4）微机故障解列和备自投装置的大量使用，在电网改造过程中，不断完善相关回路，逐渐取消二者的配合操作的关系。故障解列装置只与小电源的开停机操作有关，备用电源自投装置只与电源进线和母线电压有关，二者不再需要相互陪停操作，大大简化了电网运行方式变化时调度、运行人员的操作量。也简化了专业管理的运行维护工作量。

（5）在小水电源侧加装电压频率异常切机的措施，是一项切实可行、有效的解决小电源对主网运行影响的措施。自从在衢州电网内经过试运行后推广使用后，大大减少了小电源机组自保造成系统侧重合闸检无压方式拒动，负荷侧由于机端电压过高而损坏用电设备的情况。

（6）在整定计算管理流程中，通过定期故障计算和定值校核，2007年、2009年随着元立公司余热发电项目二期、三期、四期的不断上马，110kV元立变的一次电气主接线变得十分复杂。经过细致地计算核对，笔者发现了110kV元立变大容量机组通过10kV线路并网时，用户变侧的运行方式安排得不合理，将造成母线近区故障时，10kV电气设备短路容量不够，极易造成电网事故和人身安全事故，于是提出了书面专业意见和运行方式计算结果，并多次与用户进行沟通交流，下达书面整改通知单，出具书面验收整改意见、现场整改检查、运行过程中现场检查等一系列措施，终于使用户认可了该意见，按要求实施了整改措施。

（7）2006年巨宏热电135MW机组并网运行前，对110kV巨化三回路进行定值复核计算，发现保护定值由于三回路并列运行，产生“第二母联”失配情况，由此可能造成220kV衢州变和110kV巨化总变全所失压的严重电网事故。经过与电厂 、总变进行技术分析和讨论，最终确定了110kV巨化總变全分列运行方式、衢州变110kV母联、巨宏热电厂 1798、1797线在总变侧设置定值解列点的解决方案。有效降低上述事故的发生概率。

笔者认为，大量小电源并网运行，对于主网继电保护设备的影响始终客观存在，随着并网机组容量越来越大，保护装置型号也越来越多，近年来衢州电网继电保护动作指标持续保持为100%， 由于小电源原因造成系统继电保护装置误动的情况没有发生。也说明了笔者多年来坚持对于小电源进行规范的专业技术管理取得了明显的成效。

2.存在的问题

（1）电站大小不一，有的投运时间较长，业主的主网供电安全意识淡薄。而作为专业管理部门，要求进行的与电网安全运行有关的技术措施的实施，只能在新上电站项目的审查中严格把关，对于已投运的电站，需要增加业主方的经济成本，实施起来还有实际困难。需要各级用电部门的支持和业主积极配合。

（2）已投运的电站，装置运行一段时间后，需要进行定期试验和调试，业主在这一方面的意识不够，运行维护工作不充分，也会造成设备不能有效发挥作用的情况。

3.绩效考核机机制

结合调度系统的直调电厂管理工作，每年定期开展电厂安全管理劳动竞赛活动，根据制定发布的专业考核细则，进行现场考核评价，检查电站侧保护装置运行维护情况和缺陷处理情况，并跟踪上期提出的整改意见落实情况。

四、总结

随着技术的不断发展，智能电网的新技术运用，电网工作人员应大力研究网内运行的微机保护设备运行状态自动评估、信号上送和保护动作方案的变革，力争使目前许多依靠人力完成的专业管理，可通过程序操作和远端控制系统来实现。

（责任编辑：沈清）

作者：王春芸

水电站低负荷研究管理论文 篇3：

提升茂名电网母线负荷预测准确度的技术及管理措施分析

摘要：阐述了茂名电网各个220 kV变电站负荷特性及预测的难点，提出了母线负荷预测技术及管理措施的提升思路，介绍了预测方法、技术及管理措施落地后地区母线负荷预测准确度提升的情况。

关键词：母线负荷预测;电磁环网;风功率预测;光功率预测

0    引言

母线负荷预测是指对接入电网各母线节点的用电负荷的预测。在南方（以广东起步）电力现货市场不断推进的背景下，电网系统母线负荷预测不仅为电力系统的安全、经济运行提供了保障，还是市场环境下编排调度计划、供电计划、交易计划的基础，是目前市场价格与实时市场价格形成的重要基础。因此，未来对负荷预测的准确性、实时性、可靠性提出了更高的要求。目前，地调母线负荷预测对象为220 kV主变高压侧的负荷。

1    茂名电网母线负荷预测特点

1.1    地区母线类型不同

系统中各个母线的变化规律有其各自的特点，根据是否有电源接入情况，分为两大类：纯负荷站点及非纯负荷站点。由于茂名地区分布式光伏总装机容量较低，对母线影响有限，因此各变电站接入电源情况只考虑火电、风电、集中式光伏及水电影响。

1.2    影响因素不同

根据地区经济结构、负荷特性等不同，不同类型母线考虑因素均不同，如表1所示。

2    茂名电网母线负荷预测难点

2.1    受电磁环网潮流影响较大

目前在用的潮流计算系统只能根据当前潮流情况计算一个点的结果，无法计算96点结果，对于非纯负荷站点，潮流计算结果会比实际偏差大。

2.2    丰水期小水电上网负荷预测难度大

茂名地处广东省西南部，雨水充沛，水能资源蕴藏丰富。茂名地区有500多家小水电站，主要集中在高州及信宜片区，由于小水电多为径流式水电站，发电出力受降雨量影响较大，出力随机性很强。目前缺少针对小水电出力特性分析及计划出力的有效预测手段，导致第二、三季度的丰水期严重影响利铁站、六运站、曙光站的负荷预测准确度。

2.3    受电网计划操作的影响比较大

母线负荷受设备检修、运行方式调整影响较大，电网拓扑变化时，如电网线路检修、负荷转供都会对母线负荷产生明显的影响，因此出现临时性的检修调整、需求侧管理变化等不可预见的情况时，预测人员无法及时掌握地区电网方式调整计划。

2.4    无法把握大用户用电负荷计划

茂名地区主要大用户为茂石化公司，受茂石化公司自备机组停开机及生产计划影响，调度端无法掌握第二日用电计划，影响相关站点预测精度。

3    母线负荷预测方法

3.1    明确预测业务流程

母线负荷预测影响因素较多，为避免预测过程遗漏相关因素，梳理预测工作全流程链条成为提升预测准确度的技术措施的基本条件（图1）。

3.2    基于历史数据研究地区各因素特性

母线负荷预测主要的影响因素包括天气条件、节假日特性、大用户自备机组停开机、方式调整、地方电源出力等，根据茂名电网实际情况，各因素存在以下特性：

（1）天气条件：由于负荷变化存在一定的惯性，只有在遇到高温预警、寒潮及极端天气的情况下，负荷才会出现较大的变化。

（2）节假日特性：地区用电负荷占比大的变电站受传统节假日影响较大，如春节、清明节、端午节、中秋节、“五一”及“十一”，且每个节假日特性均不相同。

春节：节假日期间，负荷特性呈现“前低后高”特性，且春节前两周开始，负荷均开始呈现逐步下降趋势;

端午节、中秋节：农历五月初五、八月十五负荷下降明显，其余时间负荷与节前相比变化不大;

清明节、“五一”及“十一”：节假日期间负荷呈现“前低后高”特性，然后逐步恢复至节假日前水平。

（3）大用户自备机组停开机：用户自备机组的停开机，直接影响网供负荷，因此需特别关注石化、乙烯停开机情况。

（4）方式调整：母线负荷受到电网拓扑变化的影响较大，电网线路检修、负荷转供都会对母线负荷产生影响。因此需关注每周计划检修中涉及方式调整的安排。

（5）地方电源出力：茂名地方电类型主要为火电及新能源，新能源机组上网电量受天气影响较大，因此，在对非纯负荷站点曲线采取归真纯负荷后（减去地区电源），结合新能源厂站上报的风功率预测、光功率预测数据进行人工修正。

3.3    准确选取相似日

相似日应综合考虑预测日天气条件、节假日特性，按照“就近”原则选取，确定相似日后再根据预测日的方式调整、大用户自备机组停开机及地方电源出力完成曲線修正，选取方法如下：（1）节假日。若预测日为节假日（不含周末），考虑到节假日样本较少，且地区的负荷随地方经济发展会有较大的变化，则按照“就近”原则，只需参考最近已发生的节假日前后负荷变化情况，再综合近日负荷情况按照增减比例形式修正。（2）天气条件。若预测日涉及天气影响，则根据预测日天气情况，如是否晴天（影响光伏出力）、是否降雨（影响小水电出力）选取相似日。

3.4    预测后评价

完成曲线修正后，应对预测日曲线进行评价，并对负荷偏差较大部分，结合地方电出力、负荷转供进行分析。

4    母线负荷预测技术措施

4.1    基于历史数据修正电磁环网下96点数据

由于茂名电网结构基于检修方式下的各片区构建电磁环网方式相对固定，因此基于历史电磁环网下潮流的分析，可看出对于纯负荷站点或只有火电机组上网的非纯负荷站点构建电磁环网时，PASS计算后潮流变化的百分比结果可直接应用于96点预测;对于光伏上网的站点，需取早晚两次潮流计算结果应用于相应时段预测。

4.2    建立小水电出力对母线负荷影响的量化分析与出力预测模型

（1）建立小水电出力对母线负荷影响的量化分析。通过分析丰枯季节小水电出力特征变化，结合气象信息，对小水电出力变化与母线负荷曲线的变化量进行分析，以获得不同时期小水电出力变化对母线负荷变化的量化影响。

（2）参考地方电厂发电计划修正母线负荷预测结果，建立分阶段还原预测方法，将母线负荷分解为地方电厂发电功率与母线用电负荷并分别进行预测，其思路为分解→预测→还原（图2）。

5    母线负荷预测管理措施

5.1    建立完整沟通机制

（1）建立设备检修与运行方式调整计划提前通报机制。编制《方式调整登记表》，相关人员对影响母线负荷的方式调整进行滚动登记，调度人员及时登记地方电或大用户自备机组停开机情况，以便预测人员在预测前充分把握电网运行情况。（2）建立用户侧需求通报机制。制订母线负荷预测数据表格模板，指导茂石化用户按要求和时间节点上报用电需求，确保站点的母线负荷预测工作有序开展。

5.2    加強地方电机组发电计划管理

制订地方电厂信息上报机制。要求电厂每天10：00前上报第二天机组出力计划，及时通报机组停开机情况，加强火电、风电及光伏机组的发电计划管理。

6    结语

母线负荷预测对于提前精细化安排电网运行方式意义重大，需不断加强技术及管理方面的研究。技术上应重点保障基础数据质量，加强算法研究，提高多数据源信息整合度。管理上要优化业务流程，健全沟通制度，提升专业与专业、电网与用户间的信息共享效率。上述技术改进及管理措施落实后，茂名电网母线负荷预测月度准确率平均值达87.43%，较上年的78%有较大提升。但技术上，在同时受到风电、光伏出力影响前提下构建的电磁环网潮流，目前还是难以预测96点负荷情况，因此亟需通过更加专业的技术系统和先进算法来解决。

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[2] 吴茵，韩俊杰，杨小卫.基于多种不确定因素相似度匹配的母线负荷预测算法[J].广西电力，2015，38（6）：1-4.

[3] 康重庆，夏清，刘梅.电力系统负荷预测[M].北京：中国电力出版社，2007.

收稿日期：2020-12-28

作者简介：张学文（1991—），男，广东茂名人，工程师，研究方向：负荷预测。

作者：张学文