基于leap模型的电网中长期电力需求分布预测方法
【专利摘要】本发明提供一种基于LEAP模型的电网中长期电力需求分布预测方法，包括以下步骤：构建区域中长期终端能源需求和能源加工转换环节的LEAP模型；基于LEAP模型得到区域电网中长期电力需求预测值；按用电部门预测中长期区域全社会用电量在各辖区的分布；获取中长期区域全社会用电量在各辖区的分布预测结果；中长期区域全社会最大负荷各辖区分布预测。本发明为区域电网规划人员掌握中长期区域电力需求分布提供了可靠依据，从而更好地服务于电网规划。
【专利说明】基于LEAP模型的电网中长期电力需求分布预测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力需求分布预测【技术领域】，具体是一种基于LEAP模型的电网中长期电力需求分布预测方法。
【背景技术】
[0002]某个区域的电网中长期电力需求预测能够为该区域电网企业做好未来电网规划和优化区域网架结构等工作提供强大的基础支撑作用，区域电网电力需求指标主要包括整个区域的全社会用电量和全社会最大负荷。区域电网中长期电力需求预测难度较大，且通常采用回归预测、趋势外推等方法，这些方法由于不能很好地综合考虑推动中长期电力需求发展的主要因素，其预测结果的可信度不高。区域电网中长期电力需求变化的主要影响因素包括经济增长与产业结构、工业能耗变化、国家政策等，因此，具有“自下而上”特点的LEAP (长期能源可替代规划系统)模型能够很好地解决传统预测方法的不足，实现区域电网中长期电力需求的合理预测。
[0003]区域电网中长期电力需求预测仅仅掌握了整个区域电力需求的总体水平，只有充分预测出区域电网各辖区的电力需求分布，才能更好地服务于整个区域的电网规划，实现网架的合理有效布局。针对中长期电力需求在各辖区的分布预测，并未形成有效的方法体系，采用的方法往往倾向于各辖区占比等，缺乏对各用电部门电力需求变化规律的把握。电力需求在各辖区的分布与各辖区主要经济指标变化关系密切。因此，有必要构建一种合理的预测方法，通过对区域内各辖区中长期经济指标分布的预测以实现对该区域的电网中长期电力需求分布的预测。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种基于LEAP模型的电网中长期电力需求分布预测方法，通过该方法实现对某区域内各辖区的中长期电力需求的合理预测，为整个区域以及各辖区的电网协调规划和网架优化提供可靠依据。
[0005]本发明的技术方案为:
[0006]一种基于LEAP模型的电网中长期电力需求分布预测方法，包括以下步骤:
[0007](I)构建区域中长期终端能源需求和能源加工转换环节的LEAP模型；
[0008](2)基于所述LEAP模型得到区域电网中长期电力需求预测值，包括中长期区域全社会用电量、区域城乡居民生活用电量、区域人均生活用电量、区域第三产业用电量、区域第二产业用电量、区域第二产业终端用电量、区域高耗能行业用电量、区域一级网损与厂用电量、区域非一级网损与厂用电量、区域抽水蓄能抽水用电量、区域全社会最大负荷和区域最大负荷利用小时数；
[0009](3)按用电部门预测中长期区域全社会用电量在各辖区的分布:
[0010](31)中长期区域城乡居民生活用电量各辖区分布预测:
[0011]中期预测:
[0012]获取基准年度各辖区城乡居民生活用电量、GDP和人口数据，构建中期各辖区城乡居民生活用电量初步预测回归模型；
[0013]获取目标年度各辖区GDP和人口预测值，根据所述中期各辖区城乡居民生活用电量初步预测回归模型，得到目标年度各辖区城乡居民生活用电量初步预测值；
[0014]构建中期各辖区城乡居民生活用电量预测修正模型；
[0015]获取目标年度区域城乡居民生活用电量预测值，根据所述中期各辖区城乡居民生活用电量预测修正模型，对目标年度各辖区城乡居民生活用电量初步预测值进行修正，得到目标年度各辖区城乡居民生活用电量预测值；
[0016]长期预测:
[0017]构建长期各辖区城乡居民生活用电量预测模型；
[0018]获取目标年度区域人均生活用电量、区域人口、各辖区人均生活用电量相对区域平均水平的浮动值和各辖区人口预测值，根据所述长期各辖区城乡居民生活用电量预测模型，预测目标年度各辖区城乡居民生活用电量；
[0019](32)中长期区域第三产业用电量各辖区分布预测:
[0020]构建中长期各辖区第三产业用电量预测模型；
[0021]获取目标年度各辖区第三产业增加值和区域第三产业用电量预测值，根据所述中长期各辖区第三产业用电量预测模型，预测目标年度各辖区第三产业用电量；
[0022](33)中长期区域第二产业用电量各辖区分布预测:
[0023]构建中长期各辖区第二产业终端用电量预测模型；
[0024]获取基准年度各辖区各种高耗能产品产量数据以及目标年度各辖区第二产业增加值、区域各种高耗能行业用电量和区域第二产业终端用电量预测值，根据所述中长期各辖区第二产业终端用电量预测模型，预测目标年度各辖区第二产业终端用电量；
[0025]构建中长期各辖区能源工业用电量预测模型；
[0026]获取基准年度各辖区各种能源产品产量数据以及目标年度区域第二产业用电量、区域第二产业终端用电量、区域一级网损与厂用电量、区域非一级网损与厂用电量和区域抽水蓄能抽水用电量预测值，根据所述中长期各辖区能源工业用电量预测模型，预测目标年度各辖区能源工业用电量；
[0027]构建中长期各辖区非一级网损与厂用电量预测模型；
[0028]获取目标年度区域非一级网损与厂用电量预测值，根据预测得到的目标年度各辖区城乡居民生活用电量、各辖区第三产业用电量、各辖区第二产业终端用电量、各辖区能源工业用电量以及所述中长期各辖区非一级网损与厂用电量预测模型，预测目标年度各辖区非一级网损与厂用电量；
[0029]将上述预测得到的目标年度各辖区第二产业终端用电量、各辖区能源工业用电量、各辖区非一级网损与厂用电量累加，得到目标年度各辖区第二产业用电量；
[0030](4)将步骤(3)中预测得到的目标年度各辖区城乡居民生活用电量、各辖区第三产业用电量、各辖区第二产业用电量累加，得到目标年度各辖区全社会用电量；
[0031](5)预测中长期区域全社会最大负荷在各辖区的分布:
[0032]构建中长期各辖区最大负荷利用小时数预测模型；
[0033]获取基准年度区域最大负荷利用小时数、区域第二产业在经济结构中的比重、区域全社会最大负荷、各辖区最大负荷利用小时数和各辖区第二产业在经济结构中的比重数据以及目标年度区域最大负荷利用小时数、区域第二产业在经济结构中的比重、区域全社会最大负荷和各辖区第二产业在经济结构中的比重预测值，根据所述中长期各辖区最大负荷利用小时数预测模型，预测目标年度各辖区最大负荷利用小时数；
[0034]构建中长期各辖区全社会最大负荷预测模型；
[0035]根据预测得到的目标年度各辖区全社会用电量、各辖区最大负荷利用小时数以及所述各辖区中长期全社会最大负荷预测模型，预测目标年度各辖区全社会最大负荷。
[0036]所述的基于LEAP模型的电网中长期电力需求分布预测方法，步骤(31)中:
[0037]所述中期各辖区城乡居民生活用电量初步预测回归模型为:
[0038]
【权利要求】
1.一种基于LEAP模型的电网中长期电力需求分布预测方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)构建区域中长期终端能源需求和能源加工转换环节的LEAP模型； (2)基于所述LEAP模型得到区域电网中长期电力需求预测值，包括中长期区域全社会用电量、区域城乡居民生活用电量、区域人均生活用电量、区域第三产业用电量、区域第二产业用电量、区域第二产业终端用电量、区域高耗能行业用电量、区域一级网损与厂用电量、区域非一级网损与厂用电量、区域抽水蓄能抽水用电量、区域全社会最大负荷和区域最大负荷利用小时数； (3)按用电部门预测中长期区域全社会用电量在各辖区的分布: (31)中长期区域城乡居民生活用电量各辖区分布预测: 中期预测: 获取基准年度各辖区城乡居民生活用电量、GDP和人口数据，构建中期各辖区城乡居民生活用电量初步预测回归模型； 获取目标年度各辖区GDP和人口预测值，根据所述中期各辖区城乡居民生活用电量初步预测回归模型，得到目标年度各辖区城乡居民生活用电量初步预测值； 构建中期各辖区城乡居民生活用电量预测修正模型； 获取目标年度区域城乡居民生活用电量预测值，根据所述中期各辖区城乡居民生活用电量预测修正模型，对目标年度各辖区城乡居民生活用电量初步预测值进行修正，得到目标年度各辖区城乡居民生活用电量预测值； 长期预测: 构建长期各辖区城乡居民生活用电量预测模型； 获取目标年度区域人均生活用电量、区域人口、各辖区人均生活用电量相对区域平均水平的浮动值和各辖区人口预测值，根据所述长期各辖区城乡居民生活用电量预测模型，预测目标年度各辖区城乡居民生活用电量； (32)中长期区域第三产业用电量各辖区分布预测: 构建中长期各辖区第三产业用电量预测模型； 获取目标年度各辖区第三产业增加值和区域第三产业用电量预测值，根据所述中长期各辖区第三产业用电量预测模型，预测目标年度各辖区第三产业用电量； (33)中长期区域第二产业用电量各辖区分布预测: 构建中长期各辖区第二产业终端用电量预测模型； 获取基准年度各辖区各种高耗能产品产量数据以及目标年度各辖区第二产业增加值、区域各种高耗能行业用电量和区域第二产业终端用电量预测值，根据所述中长期各辖区第二产业终端用电量预测模型，预测目标年度各辖区第二产业终端用电量； 构建中长期各辖区能源工业用电量预测模型； 获取基准年度各辖区各种能源产品产量数据以及目标年度区域第二产业用电量、区域第二产业终端用电量、区域一级网损与厂用电量、区域非一级网损与厂用电量和区域抽水蓄能抽水用电量预测值，根据所述中长期各辖区能源工业用电量预测模型，预测目标年度各辖区能源工业用电量； 构建中长期各辖区非一级网损与厂用电量预测模型； 获取目标年度区域非一级网损与厂用电量预测值，根据预测得到的目标年度各辖区城乡居民生活用电量、各辖区第三产业用电量、各辖区第二产业终端用电量、各辖区能源工业用电量以及所述中长期各辖区非一级网损与厂用电量预测模型，预测目标年度各辖区非一级网损与厂用电量； 将上述预测得到的目标年度各辖区第二产业终端用电量、各辖区能源工业用电量、各辖区非一级网损与厂用电量累加，得到目标年度各辖区第二产业用电量； (4)将步骤(3)中预测得到的目标年度各辖区城乡居民生活用电量、各辖区第三产业用电量、各辖区第二产业用电量累加，得到目标年度各辖区全社会用电量； (5)预测中长期区域全社会最大负荷在各辖区的分布: 构建中长期各辖区最大负荷利用小时数预测模型； 获取基准年度区域最大负荷利用小时数、区域第二产业在经济结构中的比重、区域全社会最大负荷、各辖区最大负荷利用小时数和各辖区第二产业在经济结构中的比重数据以及目标年度区域最大负荷利用小时数、区域第二产业在经济结构中的比重、区域全社会最大负荷和各辖区第二产业在经济结构中的比重预测值，根据所述中长期各辖区最大负荷利用小时数预测模型，预测目标年度各辖区最大负荷利用小时数； 构建中长期各辖区全社会最大负荷预测模型； 根据预测得到的目标年度各辖区全社会用电量、各辖区最大负荷利用小时数以及所述各辖区中长期全社会最大负荷预测模型，预测目标年度各辖区全社会最大负荷。
2.根据权利要求1所述的基于LEAP模型的电网中长期电力需求分布预测方法，其特征在于，步骤(31)中: 所述中期各辖区城乡居民生活用电量初步预测回归模型为:WHtl = S。+ C1GDPtl + I2POPtj 所述中期各辖区城乡居民生活用电量预测修正模型为: ^.............................WHt
+^1GDPtl+ S2POPtj f 其中，WH' U表示目标年度t辖区I城乡居民生活用电量初步预测值，⑶Pu和POPt,!分别表示目标年度t辖区I的GDP和人口，α1Λ t2:为将基准年度各辖区的城乡居民生活用电量、GDP和人口代入回归模型中拟合得到的常数，WHu表示目标年度t辖区I城乡居民生活用电量，WHt表示目标年度t区域城乡居民生活用电量，L表示辖区数； 所述长期各辖区城乡居民生活用电量预测模型为: WHu = t1 + ωυ)θ?Ρ0Ρι.ι 0 pop 其中，WHu表示目标年度t辖区I城乡居民生活用电量，Θ t表示目标年度t区域人均生活用电量，ω U表示目标年度t辖区I人均生活用电量相对区域平均水平的浮动值，POPt,!表示目标年度t辖区I人口，POPt表示目标年度t区域人口 ； 步骤(32)中:所述中长期各辖区第三产业用电量预测模型为:
其中，WTtjl表示目标年度t辖区I第三产业用电量，WTt表示目标年度t区域第三产业用电量，⑶P3t,!表示目标年度t辖区I第三产业增加值； 步骤(33)中: 所述中长期各辖区第二产业终端用电量预测模型为:
其中，WSTtjl表示目标年度t辖区I第二产业终端用电量，GDP2t>1表示目标年度t辖区I第二产业增加值，WSTt表示目标年度t区域第二产业终端用电量，WGu表示目标年度t辖区I高耗能行业用电量，
Ns表示区域内的高耗能产品种类数，VGt^s表示基准年度tO辖区I的第s种高耗能产品产量，WGIt,s表示目标年度t区域内的第s种高耗能产品对应的高耗能行业的用电量；所述中长期各辖区能源工业用电量预测模型为:
其中，WEIu表示目标年度t辖区I能源工业用电量，VEttl, h d表示基准年度tO辖区I的第d种能源产品产量，Nd表示区域内的能源产品种类数，WSt表示目标年度t区域第二产业用电量，WSTt表示目标年度t区域第二产业终端用电量，WLPt表示目标年度t区域一级网损与厂用电量，WNLPt表示目标年度t区域非一级网损与厂用电量，WPt表示目标年度t区域抽水蓄能抽水用电量； 所述中长期各辖区非一级网损与厂用电量预测模型为:
其中，WNLPu表示目标年度t辖区I非一级网损与厂用电量； 构建中长期各辖区第二产业用电量预测模型:
WSta = WSTt, JWEIt, JWNLPt,1 其中，WSu表示目标年度t辖区I第二产业用电量； 构建中长期各辖区全社会用电量预测模型:
Wt,1 = WHt, 1+WTt, 1+WSta其中，Wu表示目标年度t辖区I全社会用电量。
3.根据权利要求1所述的基于LEAP模型的电网中长期电力需求分布预测方法，其特征在于，步骤(5)中: 所述中长期各辖区最大负荷利用小时数预测模型为:
--^—勵to,I』+ tWJ.其中，Tu和分别表示目标年度t和基准年度to辖区I最大负荷利用小时数，τ t和τω分别表示目标年度t和基准年度tO区域最大负荷利用小时数，RSu和RStciil分别表示目标年度t和基准年度tO辖区I第二产业在经济结构中的比重，RSt和RSttl表示目标年度t和基准年度tO区域第二产业在经济结构中的比重，Pmax,t和Pmax,t(1分别表示目标年度t和基准年度tO区域全社会最大负荷； 所述中长期各辖区全社会最大负荷预测模型为:
其中，Pmax, t, i表示目标年度t辖区I全社会最大负荷，Wt, i表示目标年度t辖区I全社会用电量。
【文档编号】G06Q10/04GK104134102SQ201410369909
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年7月30日 优先权日:2014年7月30日
【发明者】葛斐, 叶彬, 王宝, 杨欣, 宣宁平, 石雪梅 申请人:国家电网公司, 国网安徽省电力公司经济技术研究院