張亮+李雷+李鑫濤

摘 要：分布式電源技術的出現(xiàn)，是電力技術發(fā)展和地球能源稀缺的必然要求。多樣化的能源和可再生能源技術的進步，是滿足地球能源需求的有效途徑。分布式發(fā)電技術的大力發(fā)展進步是21世紀重要的高科技領域，將是未來電力發(fā)展的重要方向。在現(xiàn)實實踐中，對中長期電力需求與經(jīng)濟增長間的動態(tài)平衡，給出較為合理的負荷調配一直是調度重要任務。但目前在全網(wǎng)線損中，配電網(wǎng)損耗所占比例最高，降損潛力巨大。由于配電網(wǎng)接線復雜，配電設備數(shù)量多維護不變等原因，采用單一的措施難以帶來較好的降損效果。文章針對新能源的接入、配電網(wǎng)線損相關措施展開研究。

關鍵詞：新能源；配網(wǎng)；線損；電力需求

中圖分類號：TM714 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）34-0186-02

引言

隨著經(jīng)濟發(fā)展，電力需求越來越大，在國內(nèi)外科學研究表明，經(jīng)濟發(fā)展和電力消費間存在緊密聯(lián)系。國外有關專家對電力消費與需求提出因果關系分析的概念和方法后，關于因果關系的檢驗方法得到很大發(fā)展和應用。對中國經(jīng)濟增長與能源消費的關系進行研究，它涉及到能源總消費、GDP、能源價格及結構變化之間的均衡關系。特別是近年來各種分布式的新能源的接入，對電力系統(tǒng)有著一定性的影響，特別表現(xiàn)在配電網(wǎng)損耗方面綜合考慮因素比較多，對用戶電能質量，接入及消費方面都有所關聯(lián)。

1 新能源分類

1.1 光伏電池技術

太陽能光伏電池發(fā)電技術利用半導體材料的光電效應直接將太陽能轉化為電能。光伏發(fā)電設備的核心部件是太陽能電池板，目前主流是薄膜式太陽能電池板，發(fā)生在其上的光電效應將太陽能轉換為電能。電池板在太陽光的照射下，在它的半導體上的價電子成為自由電子與空穴，P-N結上形成了空穴-電子對，在電場作用下接通電路形成電流。為達到客戶所要求的額定輸出電壓和輸出功率，可以將太陽能電池板進行靈活的組合安裝，我們稱這樣的一組太陽能電池板為光伏組件。

1.2 風力發(fā)電

風能是由于地球各部分的太陽輻射不同造成各地受熱不均，從而引起各地氣壓和溫差不同，導致空氣流動而產(chǎn)生的能量。風能既是可再生能源，也是一次性能源，同時也是一種清潔能源。風力發(fā)電技術是將風能轉換成電能的發(fā)電技術，是利用天然風的動能使葉片轉動，葉片上的轉矩帶動發(fā)電機的轉子旋轉，通過電磁感應產(chǎn)生電能。

1.3 微型燃氣輪機

微型燃氣輪機是指功率在幾百千瓦以內(nèi)的小型熱動裝置，以可燃性氣體或液體為燃料，可同時產(chǎn)生熱能和電能，與常規(guī)發(fā)電機組相比具有壽命長、可靠性高、燃料適應性好、污染小并且便于靈活控制的優(yōu)點，是目前實現(xiàn)冷、熱、電聯(lián)產(chǎn)的主要設備，若實行熱電聯(lián)產(chǎn)，效率可達到75%，它也是具有廣泛應用前景的分布式發(fā)電系統(tǒng)。

1.4 燃料電池技術

當前有很多分布式發(fā)電技術，其中之一具有清潔、高效優(yōu)點的燃料電池有廣泛的應用和發(fā)展空間。作為將儲存在氧化劑和化學燃料內(nèi)的化學能清潔、高效轉化為電能的電力技術，其最早在航天及軍事領域得到發(fā)展應用，而后廣泛應用于電力汽車和電力發(fā)電等民用領域。燃料電池由電解質將其陽極和陰極分開，發(fā)生電化學反應時從外部將氧化劑和化學燃料提供給陰、陽兩級，而后由電解質輸送帶電粒子引起電位差，在外電路表現(xiàn)為引起電子定向移動，發(fā)出直流電。

2 負荷預測的數(shù)學方法及模型

2.1 相關系數(shù)矩陣

相關系數(shù)矩陣由矩陣各列間相關系數(shù)構成。其優(yōu)點是定量描述了變量間相關性大小，缺點是沒有深入具體研究，沒有給出變量間數(shù)學模型。因此，應用該方法不能對下一期數(shù)據(jù)進行有效預測，故有一定局限性，但可以作為前期輔助算法，對已知數(shù)據(jù)進行初步相關性分析，篩選出有用數(shù)據(jù)，為下一步研究打下基礎。

2.2 協(xié)整

計量經(jīng)濟學中稱兩個（多個）變量之間的長期均衡為協(xié)整關系。協(xié)整理論能處理的是單整序列，故需檢驗是否單整，即單位根檢驗。具體是通過比較設定顯著水平下的t統(tǒng)計量和臨界值的大小，若t統(tǒng)計量大于臨界值，則可判斷存在單位根（非平穩(wěn)），反之不存在單位根（平穩(wěn)）。協(xié)整其實是反映了變量之間的不受短期波動影響的長期均衡關系，一般一組變量建立的回歸方程為：

式中，若存在含有單位根的變量（非平穩(wěn)），則回歸方程的殘差序列可能非平穩(wěn)，而若yt和xit（i=1，2，…，k）間存在長期協(xié)整關系，則式中殘差項t可能是平穩(wěn)序列。檢驗協(xié)整的方法通常有Engle和Granger兩步法、Johansen的極大似然法。兩步法簡單易用，但更適用于兩個變量的協(xié)整檢驗；Johansen極大似然法對于一組變量間協(xié)整關系的檢驗要優(yōu)于兩步法。本次采用兩步法，基本步驟如下：首先通過單位根檢驗所有變量的單整階數(shù)，然后利用最小二乘法估計回歸方程，并檢驗殘差估計值的平穩(wěn)性。

2.3 格蘭杰因果分析

若變量X有助于解釋變量Y的將來變化，則認為變量X是引致變量Y的格蘭杰原因。

在進行平穩(wěn)性檢驗、協(xié)整檢驗得到協(xié)整回歸方程后，可以進行格蘭杰因果檢驗。要求檢驗下面式：

2.4 影響電力消費的變量

在研究電力負荷消費變量會選擇全社會用電量，影響其的經(jīng)濟因素很多，但即使影響因素相同， 作用大小也會差別很大，故合理選擇變量至關重要。為此應利用相關系數(shù)矩陣，篩選出與電力消費相關性較密切的經(jīng)濟因素。具體有：全社會用電量（i）、GDP總量（ii）、人均GDP（iii）、常住人口（iv）、居民消費（v）、農(nóng)村人均純收入（vi）、城鎮(zhèn)人均可支配收入（vii）、儲蓄存款（viii）的相關因素。

3 電力系統(tǒng)負荷特性分析

負荷特性的重要指標：

電力負荷的特性分為：內(nèi)在特性，外在特性。負荷功率隨負荷端電壓變化或隨系統(tǒng)頻率變化則稱之為內(nèi)在特性。本文主要研究的是電力系統(tǒng)負荷隨時間變化的規(guī)律，即負荷曲線隨時間變化而出現(xiàn)的一系列外部特征。endprint

負荷特性的重要指標如下：

（1）最大負荷、最小負荷和平均負荷

電力負荷的大小隨時間變化而變化，因此在某個統(tǒng)計周期內(nèi)電網(wǎng)、區(qū)域、用戶出現(xiàn)的最大（小）負荷值，稱為該統(tǒng)計周期的最大（小）負荷。最大負荷也就是最高負荷，最小負荷也就是最低負荷。根據(jù)統(tǒng)計周期的不同，最大負荷又可以分為日、月、年周期最大負荷。最小負荷又可以分為日、月、年周期最小負荷。而平均負荷是指電網(wǎng)、區(qū)域、用戶負荷在某個統(tǒng)計周期內(nèi)的均值。

（2）日負荷曲線

電力負荷隨時間波動的規(guī)律，通常用負荷曲線來反映。負荷曲線是描述的是某個時間段內(nèi)負荷隨時間波動規(guī)律的曲線，橫軸表示時間，縱軸表示負荷的絕對值。日負荷曲線描述的是24個小時內(nèi)用電負荷的波動情況。

（3）日負荷率、日最小負荷率

統(tǒng)計周期內(nèi)平均負荷與最大負荷的比值，稱之為負荷率。負荷率是衡量一定時間內(nèi)負荷的波動情況。負荷率高，說明設備和電網(wǎng)利用率高。但是，日負荷率過高，表明電網(wǎng)和設備的剩余裕度較小，對調度運行的靈活性和安全可靠性都產(chǎn)生不利影響。因此，日負荷率應根據(jù)電網(wǎng)具體情況進行必要的調整。

4 配網(wǎng)線損管理方面的措施

（1）建立健全配網(wǎng)配網(wǎng)線損管理指標考核體系。要按照統(tǒng)一領導，歸口管理分級負責監(jiān)督完善的原則，結合大營銷建設，修訂完善配網(wǎng)線損管理考核制度，將線損指標分壓、分臺區(qū)責任到人，將指標完成情況與績效考核掛鉤。對線損管理不力者，要加大處罰力度；同時加強對供電所站的財務監(jiān)督，使線損專責人體會到加強線損的重要性，對欠費或線損較高者，視其情況實行責任追究制。

（2）加強理論線損計算。為使低壓線損指標更具科學性，需要對各供電所低壓線損進行理論計算。在每季度末利用上季度最后一個月的電能量和電網(wǎng)參數(shù)進行一次低壓線損理論計算，依據(jù)此計算結果及上季度完成情況，對線損指標進行適當調整，制定出下季度線損指標并進行考核，從而使下達的線損指標更貼近實際，更合理，更有可操作性。

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