城市电力负荷的特点

大规模经济建设初期.城市的用电量和电力负荷在经济高速发展的带动下较快地增长。但当城市的经济社会发展到一定阶段后，高耗能工业将逐步达到产量峰值并保持稳定，经济发展态势收缩、产业结构调整、能源利用效率、人口和资源环境约束、能源消费总量控制、高能耗产业淘汰、技术升级和转移等多方而的因素将影响经济的持续快速增长，城市的电力负荷增长速度也将放缓甚至停止，呈现一种饱和状态。由于用电量与GDP呈正相关，可以根据人均用电量来判断经济发展阶段。通过研究发现，法、德、意、日、英、美等发达国家在进入发达经济阶段后，人均用电量和人均生活用电量增速减缓，甚至出现负增长，呈现用电饱和的状态。从一个小的区域来看，如果其规划建设用地性质已经确定，在城市规划得以逐步实施、地区充分发展后，负荷将随着用地的开发利用逐步趋于饱和，即负荷的变化规律呈现为“S”形曲线。由于区域中供电设备的容量有限，而且可用的土地而积也有限，故所研究区域的而积越小，“S”形曲线的特征越明显。"S”形曲线分为3个阶段:平伏增长区、快速增长区和饱和区，分别表示负荷缓慢增长、快速增长以及负荷趋于饱和。通常使用逻辑斯蒂(Logistic)模型来拟合 。

定义和判据

（1）饱和负荷定义

区域充分发展后电力负荷将稳定在一定的范围内波动，这就是该区域的饱和负荷。饱和负荷分析不仅要预测饱和负荷的规模，还要分析其出现的时间和空间分布。影响电力饱和负荷的自然因素主要有地形、气候、地理位置;社会因素主要包括人口流动、交通条件和政治因素 。

（2）负荷饱和判据

参考发达国家不同发展阶段经济和电力需求之间的关系，一个城市的电力负荷水平达到饱和状态时，该城市的电力负荷增长或经济社会发展应具有以下特征。

a.城市电力负荷连续5年年增长率不超过4%。随着经济增速降至临界点后趋于稳定，城市电力负荷同比不出现明显变化，此时的电力需求主要以各产业重复再生产耗电和居民生活用电为主。

b.城市经济增长速度缓慢或者基本不增长，城市化进程达到理想状态。城市化理论认为，各个地区城市化水平存在极限点。城市用电水平也将随着城市规模趋于稳定而表现出平稳发展态势。

c.城市土地性质变更较少，产业结构趋于稳定。土地性质和产业结构是影响电力负荷的重要因素。如果一个城市的远景规划、土地用途(性质)变更比较少，或者从低负荷密度向高负荷密度转变的土地比较少，则可认为该地区已进入饱和阶段。

与传统电力负荷预测的关系

根据IEEE PES电力规划与实施专业委员会( PSPI)的框架，电力负荷预测与电力饱和负荷分析均属于能源预测框架下的同一分支，预测系统的数据、输入、输出、模型均有类似。

电力负荷预测定义为在充分考虑重要自然和社会影响、系统运行特性等条件下，研究或利用一套系统地处理过去与未来负荷的数学方法，在一定精度内确定未来某特定时刻的负荷数值;一般分为长期、中期、短期和超短期4种。在时间期限上，饱和负荷应属于远期(超长期)的能源预测。有文献在电力系统中长期负荷预测软件的开发中，已经考虑到并增加了饱和负荷预测的功能。

但是，传统、有效的中长期负荷预测方法，如灰色系统，在负荷按照“S”形曲线增长或增长处于饱和阶段时误差较大，预测精度不能满足实际要求。同时，饱和负荷分析与远期能源预测又存在不同:远期能源预测通常考虑某区域内一个给定的目标年度的电力负荷水平，一般基于历史数据进行分析预测;而饱和负荷分析是考虑某区域经济社会充分发展后的电力负荷水平及其出现年份和分布，一般基于区域规划、发展定位等因素，并结合分析者的能源预测经验进行分析后得出，往往还需参考其他发达地区在不同经济发展阶段的经验值。