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當前電力規(guī)劃工作的思考工學(xué)論文
摘要：電力規(guī)劃工作是一項非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程，其復(fù)雜性突出地表現(xiàn)在其具有規(guī)模大、不確定和不精細因素多和涉及部門和專業(yè)領(lǐng)域廣的特點。電力規(guī)劃工作不僅需要大量有關(guān)社會經(jīng)濟發(fā)展的歷史數(shù)據(jù)，還需對現(xiàn)狀網(wǎng)進行深入的分析，同時亦要對社會未來發(fā)展有比較全面的了解。如今以計算機作為工具，采用新技術(shù)，仍然要特別強調(diào)人在規(guī)劃中的主導(dǎo)作用，認識到這一點是至關(guān)重要的。人在規(guī)劃中的作用主要體現(xiàn)在：處理非技術(shù)因素和不確定因素造成的問題，以及降低數(shù)學(xué)算法的計算復(fù)雜性。
關(guān)鍵詞：電力規(guī)劃非技術(shù)因素不確定因素
電力規(guī)劃工作是一項非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程，其復(fù)雜性突出地表現(xiàn)在其具有規(guī)模大、不確定和不精細因素多和涉及部門和專業(yè)領(lǐng)域廣的特點。電力規(guī)劃工作不僅需要大量有關(guān)社會經(jīng)濟發(fā)展的歷史數(shù)據(jù)，還需對現(xiàn)狀網(wǎng)進行深入的分析，同時亦要對社會未來發(fā)展有比較全面的了解。如今以計算機作為工具，采用新技術(shù)，仍然要特別強調(diào)人在規(guī)劃中的主導(dǎo)作用，認識到這一點是至關(guān)重要的。人在規(guī)劃中的作用主要體現(xiàn)在：處理非技術(shù)因素和不確定因素造成的問題，以及降低數(shù)學(xué)算法的計算復(fù)雜性。
1 市場經(jīng)濟條件下的電力規(guī)劃工作
我國已經(jīng)基本建立了社會主義市場經(jīng)濟體系，近年來由于經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的調(diào)整，用電情況出現(xiàn)了某種程度的緩和，有些地區(qū)甚至供遠大于求，電力市場從賣方市場轉(zhuǎn)為買方市場，多年積累的結(jié)構(gòu)性矛盾進一步顯現(xiàn)，但同時電力市場開發(fā)的潛力還很大。隨著"廠網(wǎng)分開，競價上網(wǎng)"改革，我國的電力工業(yè)即將步入商業(yè)化運營，做好市場經(jīng)濟條件下的電力規(guī)劃工作，意義重大。市場經(jīng)濟條件下的企業(yè)，應(yīng)以追求企業(yè)經(jīng)濟效益最大化為目標，所有的決策投資都應(yīng)充分考慮投資的回報收益率，避免武斷決策、盲目投資。在市場經(jīng)濟條件下進行電力規(guī)劃工作，與計劃經(jīng)濟體制下相比有很大的不同，應(yīng)該說難度更大，對規(guī)劃工作者提出了更高的要求。規(guī)劃工作者應(yīng)當加強電力市場調(diào)查研究工作，分析經(jīng)濟結(jié)構(gòu)優(yōu)化、電力體制改革、電力市場開拓等對電力需求的影響，收集各行各業(yè)發(fā)展的信息，充分研究本地區(qū)用電量和負荷的歷史數(shù)據(jù)和發(fā)展趨勢，做好宏觀經(jīng)濟預(yù)測分析，對各種有效資源進行綜合評價，綜合考慮資源開發(fā)利用、人類生存環(huán)境、社會經(jīng)濟等方面協(xié)調(diào)發(fā)展，對規(guī)劃方案從多方面進行綜合權(quán)衡分析，達到最佳的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益，切實做到以市場需求為導(dǎo)向，以經(jīng)濟效益為中心，以資源優(yōu)化配置為重點，確定符合電力企業(yè)實際的電力發(fā)展目標。
2 電力需求預(yù)測
需求預(yù)測是電力規(guī)劃的主要依據(jù)，它為電力規(guī)劃提供了必不可少的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，其精度的高低直接影響著整個規(guī)劃工作的優(yōu)劣。如果預(yù)測的需求滯后于實際需求，將會導(dǎo)致供電負荷緊張，甚至造成拉閘限電。但如果預(yù)測的需求過度超前于實際需求，則系統(tǒng)利用率太低，將造成資源的嚴重浪費�？梢�，科學(xué)、準確的電力需求預(yù)測不僅對于電力企業(yè)有經(jīng)濟效益，而且與社會經(jīng)濟發(fā)展也有密切關(guān)系。電力需求預(yù)測是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，目前我國的這項工作還處在起步階段，缺乏科學(xué)性、系統(tǒng)性和連貫性，以致電力規(guī)劃、建設(shè)難于和經(jīng)濟發(fā)展相適應(yīng)。電力需求預(yù)測工作迫切需要得到進一步加強，真正達到先行一步。要高度重視原始數(shù)據(jù)及相關(guān)信息的收集、組織、檢索與再開發(fā)，建立一個功能完善的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，通過目前的數(shù)據(jù)采集技術(shù)，總結(jié)出規(guī)律提供給規(guī)劃人員參考。
下面是幾種常用的需求預(yù)測方法。
2.1 電力彈性系數(shù)法
電力彈性系數(shù)是反映一定時期內(nèi)國民經(jīng)濟的發(fā)展與電量需求增長之間的內(nèi)在關(guān)系的宏觀指標。其計算式為：
b=α/β
式中 b--電力彈性系數(shù)
α--電力消費年平均增長率
β--國內(nèi)生產(chǎn)總值年平均增長率
應(yīng)該來說，電力彈性系數(shù)反映市場需求情況，體現(xiàn)市場需求變化，對電力的規(guī)劃和發(fā)展有一定的意義。一種普遍的看法認為，電力彈性系數(shù)必須大于1，"電力要先行"，"電力要超前發(fā)展"，電力工業(yè)才能滿足國民經(jīng)濟發(fā)展的需要。提出這種看法的背景是當時國內(nèi)嚴重缺電，但隨著我國經(jīng)濟的轉(zhuǎn)型，電力需求的緩和，這種看法有一定的偏頗性，已不能適應(yīng)形勢的變化。從彈性系數(shù)的定義可以看出，計算彈性系數(shù)的電量需求和經(jīng)濟增長速度兩個因素是相對數(shù)量，存在著變化的隨機性，而電力彈性系數(shù)是兩個數(shù)值的比值，同樣存在著變化的隨機性，電力彈性系數(shù)會因此產(chǎn)生不穩(wěn)定，尤其是在經(jīng)濟發(fā)展波動較大地區(qū)的年度之間差別很大。從實際情況看，很多地方的電力彈性系數(shù)呈現(xiàn)出無規(guī)律的顯著變化，不宜再作為電力需求預(yù)測的主要方法。實際上，彈性系數(shù)只是一個相對的概念，用一個簡單的數(shù)字來描述復(fù)雜的經(jīng)濟關(guān)系是遠遠不夠的。從我市的情況來看，電力彈性系數(shù)多年來低于1，而國民經(jīng)濟卻保持了較高的增長速度。近年來電力供求趨于緩和，已經(jīng)出現(xiàn)最高負荷增長率大大高于用電量增長率的現(xiàn)象，用電力彈性系數(shù)法預(yù)測的用電量誤差很大。因此本人根據(jù)多年的規(guī)劃工作經(jīng)驗認為，隨著計算機的高速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，電力需求預(yù)測應(yīng)當?shù)娏椥韵禂?shù)法而采用電力需求綜合模型進行多方案預(yù)測，尋求適應(yīng)國民經(jīng)濟發(fā)展的電力發(fā)展的科學(xué)指標。
2.2 產(chǎn)值單耗法
產(chǎn)值單耗法是電量預(yù)測的主要方法，適用于三大產(chǎn)業(yè)用電量及城鄉(xiāng)居民生活用電的預(yù)測。此方法分析各年度產(chǎn)值單耗變化率，充分考慮行業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)變化、技術(shù)進步、電氣化水平、節(jié)電潛力，參考國內(nèi)外先進產(chǎn)值單耗，預(yù)測各產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值單耗，計算高、中、低經(jīng)濟水平時相應(yīng)的需電量。
經(jīng)濟歷史數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，歷史上各產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值單耗及人均用電量為已知，記第i年第j產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值單耗為Qi(j)，第i年的人均生活用電量為Ki�？梢苑謩e分析這些數(shù)據(jù)的變化規(guī)律，采用外推手段預(yù)測未來年份的值。
當已知第j產(chǎn)業(yè)(j=1,2,3)在未來第i年的產(chǎn)值為Gi(j)時，該產(chǎn)業(yè)在第i年的用電量由下式計算：
Ei(j)=Gi(j)×Qi(j)(j=1,2,3)
同理，當已知第i年的總?cè)丝陬A(yù)測值為Pi時，城鄉(xiāng)居民生活用電量由下式計算：
Ei=Pi×Ki
此方法要求首先對三大產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值及城鄉(xiāng)總?cè)丝谧鞒鲱A(yù)測。
2.3 GNP綜合電耗法
GNP綜合電耗反映了單位國民生產(chǎn)總值所消耗的電量，是一個綜合的能耗指標。在一定時期內(nèi)，GNP綜合電耗的變化有一定的規(guī)律性。
當已知歷史上各年的GNP綜合電耗G1，G2，…，Gn時，可以首先按Gi發(fā)展變化的規(guī)律性，運用回歸技術(shù)、動平均法、指數(shù)平滑法、灰色系統(tǒng)法等手段，預(yù)測未來年份的GNP綜合電耗Gi(i>n)。然后，以國民生產(chǎn)總值的預(yù)測值GNPi(i>n)為基礎(chǔ)，按下式預(yù)測未來的用電量：
Ei=GNPi×Gi (i>n)
此方法要求首先對國民經(jīng)濟的發(fā)展作出預(yù)測。
2.4 人均用電量法
根據(jù)本國、本地區(qū)規(guī)劃期內(nèi)人口及人均國民(國內(nèi))生產(chǎn)總值的增長速度，預(yù)測相應(yīng)的人均用電水平。從城鄉(xiāng)居民生活水平提高預(yù)測人均生活用電水平。人均用電量法一般與橫向比較法結(jié)合進行。
與2.3方法類似，當已知歷史上各年的人均用電量Q1，Q2，…，Qn時，可以首先按Qi發(fā)展變化的規(guī)律性，運用回歸技術(shù)、動平均法、指數(shù)平滑法、灰色系統(tǒng)法等手段，預(yù)測未來年份的人均用電量Qi(i>n)。然后，以總?cè)丝诘念A(yù)測值Pi(i>n)為基礎(chǔ)，按下式預(yù)測未來的用電量：
Ei=Pi×Qi (i>n)
此方法要求首先對總?cè)丝谧鞒鲱A(yù)測。
2.5 橫向比較法
通過分析與本國、本地區(qū)國民(國內(nèi))生產(chǎn)總值、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、工業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、人口、面積、氣象條件等相似的國內(nèi)外地區(qū)情況，對比過去和現(xiàn)在的用電相應(yīng)值來預(yù)測將來值。
2.6 投入產(chǎn)出法
投入產(chǎn)出法是考慮到國民經(jīng)濟各生產(chǎn)部門間綜合平衡的電量預(yù)測方法，著重分析和研究各部門產(chǎn)品的生產(chǎn)與消費之間的數(shù)量依存關(guān)系，根據(jù)相應(yīng)的投入產(chǎn)出表做預(yù)測。但本法因有關(guān)統(tǒng)計部門難以經(jīng)常編制投入產(chǎn)出表，數(shù)據(jù)積累不全，實際工作中很少使用，效果不是很理想。
2.7 分部門預(yù)測法
在長期規(guī)劃中，可按第一、二、三產(chǎn)業(yè)用電和生活用電四個部門結(jié)合2.1～2.6方法進行。在中期和近期規(guī)劃中，第一、二、三產(chǎn)業(yè)中還應(yīng)分若干行業(yè)，按分類分別測算其未來年度需求電量。
3 實現(xiàn)方法
上述電力需求預(yù)測方法可用常規(guī)方法進行，也可使用相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型來預(yù)測。常用的數(shù)學(xué)模型有回歸模型，計量模型；研究試用的模型還有灰色模型、模糊數(shù)學(xué)模型、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。隨著計算機產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，很多公司和研究所開發(fā)了用于電力規(guī)劃工作的需求預(yù)測軟件包，具有一定的實用性。預(yù)測人員可根據(jù)需求預(yù)測軟件包提供的多種預(yù)測方法靈活運用，對多種方法預(yù)測的結(jié)果互為比較，再進行合理的綜合分析和修正，得到最終的預(yù)測結(jié)果。實踐證明，采用先進的預(yù)測理論和方法，實現(xiàn)需求預(yù)測的綜合模型，可大大提高預(yù)測的精度，為電力規(guī)劃服務(wù)。
本文指出規(guī)劃是不同觀點相互參與和反復(fù)修正，事先不能完全確定并且不可能實現(xiàn)技術(shù)中立的過程，對市場經(jīng)濟條件下和計劃經(jīng)濟體制下的電力規(guī)劃工作作了對比，強調(diào)要突出人在當前規(guī)劃決策過程中的主導(dǎo)作用。介紹了電力規(guī)劃工作中常用的幾種需求預(yù)測方法，分析了電力彈性系數(shù)法在現(xiàn)階段出現(xiàn)的問題，提出要加強需求預(yù)測工作，采用計算機需求預(yù)測軟件包建立需求預(yù)測綜合模型，提高預(yù)測精度。
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