城市燃气负荷影响因素及预测方法分析
城市燃气用量计算方法
城市燃气用量计算方法1.按户用气量法按户用气量法是根据用户的真实用气情况，通过对居民用气量数据的收集和分析，计算出城市燃气的总用量。
首先需要收集用户的用气量数据，包括每户每月的气量，然后按照一定的统计方法，计算出每日的平均用气量。
最后将每日平均用气量相加，得到城市燃气的总用量。
2.厂站供气量法厂站供气量法是以城市燃气调压站或调压箱站为单位，根据厂站供气量和用户用气量进行计算。
首先需要收集厂站供气量和用户用气量数据，可以通过抄表、远程抄表等方式获取。
然后将厂站供气量和用户用气量相加，得到城市燃气的总用量。
3.基础用气量法基础用气量法是根据建筑物的面积、人口数量和行业特点等因素，计算出城市燃气的基础用量。
首先需要确定不同建筑物类型的每平方米建筑面积用气量，并乘以建筑物的面积，得到建筑物的用气量。
然后根据人口数量和行业特点，计算出相应的用气量。
最后将建筑物的用气量和人口用气量相加，得到城市燃气的总用量。
4.统计预测法统计预测法是根据历史数据和统计方法，对城市燃气用量进行预测。
首先需要收集城市燃气的历史数据，包括每年或每月的用气量。
然后使用合适的统计方法，例如移动平均法、指数平滑法等，对历史数据进行分析和拟合，得到用气量的趋势。
最后根据趋势进行预测，得到未来一段时间内的城市燃气用量。
需要注意的是，城市燃气用量计算方法的选择应根据实际情况和需求进行合理选择。
同时，应定期对计算结果进行验证和调整，以确保计算的准确性和可靠性。
这些计算方法可以为城市燃气供应单位提供决策支持，帮助其进行合理规划、生产管理和资源分配。
第二章城市燃气需用量及供需平衡
•城市燃气需用量及供需平衡
2.1.2 城市燃气需用量的计算
v 1. 各类用户的用气量指标 (即用气定额)
v (1) 居民生活用气量指标q
城镇地区
东北地区
华东、中 南地区
•城镇居民生活用气量指标[MJ/人·年]
有集中供 暖的用户
无集中供 暖的用户
城镇地区
有集中供 暖的用户
2303-2721 1884-2303 成都
v 式中：N：居民人数
(规划——应考虑人口的增长)
k：气化率
(用气人口数占用城镇总人口数的百分数) v 与城市结构、房屋结构、居住分布有关。在目
前我国现有的条件下，不管气源是否充足，可 以说每个城市的气化率都小于100%。
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第二章城市燃气需用量及供需平衡
•城市燃气需用量及供需平衡
(2)商业用户年用气量
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第二章城市燃气需用量及供需平衡
•城市燃气需用量及供需平衡
(3)工业企业用气量指标
v 产品的耗气量定额或其他燃料实际耗量折算的用气 指标。
❖如在编制上海临港新城天然气管网规划时：
结合目前在上海实际运行的工业区，如：宝山工业区、 嘉定工业区、漕泾化工区及金桥工业区等多个以工业为主的区 域的实际用气情况，对比工业性质，对于一般工业用户按照 8000m3/d·km2考虑；对于用气量较大的、相对比较集中的工 业用户(主要在重装备园区中)，按照一般工业用气的2.5倍 (20000m3/d·km2)考虑。由此根据工业用户的规划占地面积， 基本预测出临港新城远期各城区的工业用气量。
第二章城市燃气需用量及供需平衡
•城市燃气需用量及供需平衡
2.3 燃气输配系统的小时计算流量
《城镇燃气规划规范》GB／T 51098-2015
《城镇燃气规划规范》GB／T51098-2015目录1总则2术语3基本规定4用气负荷4.1 负荷分类4.2 负荷预测4.3 规划指标5燃气气源6燃气管网6.1 压力级制6.2 管网布置6.3 水力计算7调峰及应急储备7.1 调峰7.2 应急储备8燃气厂站8.1 一般规定8.2 天然气厂站8.3 液化石油气厂站8.4 汽车加气站8.5 人工煤气厂站9运行调度系统附录A 城镇燃气规划编制需调研收集的资料及规划编制内容附录B 燃气设施用地指标本规范用词说明引用标准名录1总则1 总则1.0.1 为提高城镇燃气规划的科学性、合理性，贯彻节能减排政策，保障供气安全，促进燃气行业技术进步，指导城镇燃气工程建设，制定本规范。
1.0.2 本规范适用于城市规划或镇规划中的燃气规划的编制。
1.0.3 城镇燃气规划应结合社会、经济发展情况，坚持安全稳定、节能环保、节约用地的原则，以城市、镇的总体规划和能源规划为依据，因地制宜进行编制。
1.0.4 城镇燃气规划除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2术语2 术语2.0.1 集中负荷concentrated load大型工业用户、燃气电厂、大型燃气锅炉房等对管网布局和稳定运行构成较大影响的负荷。
2.0.2 可中断用户interruptible customer在系统事故、气源不足或供气高峰等特定时段内，可中断供气的用户。
2.0.3 不可中断用户uninterruptible customer停止供气将严重影响生活秩序或威胁设备及人身安全的用户。
2.0.4 非高峰期用户off-peak customer在低于城镇燃气管网年平均日供气量时才用气的用户。
2.0.5 负荷曲线load curve在一定时间内，一类或多类用户负荷叠加后的用气量变化曲线，包括：年负荷曲线、周负荷曲线、日负荷曲线。
年负荷曲线反映月负荷波动，周负荷曲线反映日负荷波动，日负荷曲线反映小时负荷波动。
《城镇燃气规划规范》GB／T51098-2015.pdf
《城镇燃气规划规范》GB／T51098-2015目录1总则2术语3基本规定4用气负荷4.1 负荷分类4.2 负荷预测4.3 规划指标5燃气气源6燃气管网6.1 压力级制6.2 管网布置6.3 水力计算7调峰及应急储备7.1 调峰7.2 应急储备8燃气厂站8.1 一般规定8.2 天然气厂站8.3 液化石油气厂站8.4 汽车加气站8.5 人工煤气厂站9运行调度系统附录A 城镇燃气规划编制需调研收集的资料及规划编制内容附录B 燃气设施用地指标本规范用词说明引用标准名录1总则1 总则1.0.1 为提高城镇燃气规划的科学性、合理性，贯彻节能减排政策，保障供气安全，促进燃气行业技术进步，指导城镇燃气工程建设，制定本规范。
1.0.2 本规范适用于城市规划或镇规划中的燃气规划的编制。
1.0.3 城镇燃气规划应结合社会、经济发展情况，坚持安全稳定、节能环保、节约用地的原则，以城市、镇的总体规划和能源规划为依据，因地制宜进行编制。
1.0.4 城镇燃气规划除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2术语2 术语2.0.1 集中负荷concentrated load大型工业用户、燃气电厂、大型燃气锅炉房等对管网布局和稳定运行构成较大影响的负荷。
2.0.2 可中断用户interruptible customer在系统事故、气源不足或供气高峰等特定时段内，可中断供气的用户。
2.0.3 不可中断用户uninterruptible customer停止供气将严重影响生活秩序或威胁设备及人身安全的用户。
2.0.4 非高峰期用户off-peak customer在低于城镇燃气管网年平均日供气量时才用气的用户。
2.0.5 负荷曲线load curve在一定时间内，一类或多类用户负荷叠加后的用气量变化曲线，包括：年负荷曲线、周负荷曲线、日负荷曲线。
年负荷曲线反映月负荷波动，周负荷曲线反映日负荷波动，日负荷曲线反映小时负荷波动。
燃气规划用气量的预测方法
燃气规划用气量的预测方法韩旭;赖建波;马俊峰;孙中飞【摘要】阐述传统规划用气量预测方法、近期规划用气量预测方法,研究远期规划用气量预测的偏最小二乘回归分析法、弹性系数法、GDP单耗法,采用组合预测法可使远期规划用气量预测结果更加合理.【期刊名称】《煤气与热力》【年(卷),期】2015(035)008【总页数】4页(P43-46)【关键词】负荷预测;用气量预测;弹性系数法;回归分析法;GDP单耗法【作者】韩旭;赖建波;马俊峰;孙中飞【作者单位】中国市政工程华北设计研究总院有限公司第四设计研究院,天津300074;中国市政工程华北设计研究总院有限公司第四设计研究院,天津300074;中国市政工程华北设计研究总院有限公司第四设计研究院,天津300074;中国市政工程华北设计研究总院有限公司第四设计研究院,天津300074【正文语种】中文【中图分类】TU996.31 概述随着我国城镇化进程的加快，能源需求特别是清洁能源的需求不断增长。
大力开发利用天然气等清洁能源，是当前我国发展低碳经济的必然选择。
随着天然气市场的拓展，天然气新用户不断出现，采用传统负荷预测方法对城市规划用气量进行预测变得更困难。
本文介绍《广州市2011年—2020年城市燃气发展规划纲要》(该成果目前已获天津市优秀咨询二等奖)中所采用的规划用气量预测方法。
2 传统规划用气量预测方法传统规划用气量预测是将燃气用户进行分类，一般分为居民、商业、工业等，结合各类用户的用气量指标及气化率，对各类用户规划年的用气量进行预测，最后将各类用户的预测结果进行汇总，即得到城市规划用气量［1］。
在工程应用中，该预测方法存在以下缺陷:①采用的用气量指标是一个依据经验积累而制定的平均数，不能准确反映出地区的经济发展水平和生活差异;② 用气量指标本身影响因素较多，通过传统统计分析法很难保证其科学性。
3 规划用气量预测方法规划用气量的准确预测关系到整个城市燃气管网系统的布局，对规划的经济性、合理性和先进性都具有至关重要的作用。
基于小波神经网络的城市燃气用气量预测模型的研究
小 波网络 参数 的初 始化 包括对 尺度 参数ａ、位移 参数 Ｔｉ ｜ ｌ 和权 值 ｗｉ 的初始 化。 其 中ｗｊ 的初始 化与 一般神 经 网络 中权 值 的初始 化 样 。ａ、 Ｔｉ ｌ ｌ 的初始 化直 接影 响到 整个 网络 的收敛 性 ，但 是 它们 的初始 化 目前没 有系统 的方 法 ，主 要根据 实际 情况和 经验 。 Ｔ初 ｉ 始化主 要考 虑所 处理 函数 的时域 边界 ，可 以取 两个 时域边 界之 间 的均 匀值作 为位 移 参数 初始 化值 ；ａ初 始化 则要 考虑 到处 理 函数 ｉ ｊ 的极值 ，若 直接 将 函数 的一系列 极值 初始 化尺度 参 数 ，则 收敛 速 度 较快 。
负荷 预 测的各 种 因素进 行 了深 入 的分析 和探 讨 。 关 键词 ：小波神 经 网络 ；燃气 ；负荷 ；预 测模 型 随着 我国城 市用 气规模 的扩大 ，对城 市燃 气管 网 的规划 、运 行 管理及 调 峰、储 气 等都提 出 了更高 的要 求。 于是 掌握 燃气 用气 量 的大 小 、特 性及 变 化规律 ，进 而对 燃气 负荷 动态 系统 未来 的 负 荷和 特性 进行 预测 ，使 现代 化城 市燃 气供 气 系统 实现高 效运 行 、
一
２ 型参数 的确定 模
影 响燃气 负荷 预测 的主要 因素 有天气 日历 时 间负荷 变化趋势 和 历史 数据 质量 等 。天气 影响城 市燃 气 负荷最 主要 的因素 是天 气 温度和 风速 ，而 温度 又是 燃气 负荷预 测 的最 关键 参 数相对 而言 其 它天 气 参数 影 响较 小 。城 市 燃 气 总 负荷 中约 ６ ％—— ７ ％是 民 ０ ０ 用 ，这部 分负荷 主要 用在 烹饪 和热水 生产 上 ，因 为 目前用 于空调 上的负荷 仍然很小 ，因此 负荷 变化基 本上是 反比于 天气 温度。 商 用 和 工业 负荷 常 以一 周 为 时间 段 呈 现周 期 性 变化 ，在 一 周 中 的工作 日内燃 气 负荷往 往较 高 ，设计预 测模 型应 能克服 这个 工 作 日偏差 问题 。使 用时 间序列模 型 ，工 作 日的影 响是模 型固有 的 ，而 对于 回归和 神经 网络模 型 ，需 要设 置校正 因子 。可 用以下 两 个方法 实现 ： （ 在模 型中包含 工作 日 ； １ ） 项 ② 进 行数据 预 处理 ，在模 型训练 前使 用校 正 因子 消除 工作 日 偏 差 ，而在模 型实 际进行预测 运行时再 加上工作 日偏差。 针 对短 期 负 荷 的 影 响 因素和 变化 规 律 ，应 用 小 波神 经 网络 进 行预 测 ，关键是 确定 学 习样本 的参数 和 构造 有效 的小波神 经 网 络 模型 。选 取样 本参数 要全 面考 虑用 户结 构、 用户 比例、 天气情 况、生 活 习惯 等 各种 因素 ，使样 本参 数能 全面客 观地 描述 用气量 变化 的性质特 点 ，为预 测结 果 的得 出提 供准 确 的原始 参量表 征。 日用气 量预 测是 一个短 期预 测行 为 ，短 期 内用 户数量 及结 构不会 有太 大变化 ，因此在 负荷模 型 时 ，输 入层 只考 虑天气 和 日期类 型 两个主 要 因素 ，即输入 层有 五 个神 经 元 ：最高 气温 、最低 气温 、 平 均气 温 、天气 类型 （ 、雨 、阴 、云 、晴 ） 日期 类型 （ 雪 、 工作 日、休 息 日 ）；输 出 为 日用 气 量 。本 文 中 的小 波 神经 网络 结构 是 ５ １— ， — ４ １ 即输 入层 节点５个 ，隐含层 节 点 １ 个 ，输 出层节 点 １ ４ 个 。 网络 的初 始权 值 设 为【 １ 之 间 的随机 数 ，网络 的输入 为 由 一川 Ｇ ｕｓ ａ ｓ 函数产 生的均 匀分布 的伪 随机数。
城镇燃气用户异常数据分析方法
对比法和绘图法"数据要求比较简单"若单个用 户从某个时段开始"数据出现异常变化"对比法很容 易发现"但对于存在长期偷盗气行为无法判别#
指标法判断逻辑严密"但需要核查用户的基础 信息和经营信息"这些信息变化快(难以获得或不准 确"可能会产生误判#
分类法需要建立包含异常用户用气数据的样本 库"异常用气用户特点多"需要的样本数量较大"使 建模难度增大#
)"* !王晓娟"黄首先"姜峰"等,四分位数及迭代稳健统计 法在实验室能力验证中的应用) A* ,现代测量与实验 室管理""#(%&.' !&" $&6"6',
).* !李谦,纵谈标准差) A* ,广东电力""##(&"' !0% $0', )&* !黄宏运"朱家明"李诗争,基于遗传算法优化的 -D神
聚类法对数据质量和粒度要求较高"对用户的 基础信息要求较少"利于模型建立和应用"用户类别 划分越细精度越高#
以上方 法 在 实 际 运 用 过 程 中 各 有 优 势" 可 根 据数据和用户信息条件"采用不同算法进行综合 判断#
城镇燃气数据采集管理和应用流程
近年来"在实现数字化管理方面"广州燃气(深 圳燃气(合肥燃气(郑州燃气等都已实现大量商业用 户和居民用户的数据采集"并在此基础上开发了数 据驾驶舱或平台# 各类流量计(调压器(温度计(报 警器(收费系统(用户服务系统(监控系统等产生了 大量的数据"亟需对数据进行有效管理和利用# 数 据质量是数据分析的基础"决定了数据整体价值"本 文认为需从采集源头进行管理"数据采集管理和应 用流程分为 . 步#
负荷预测方法三
上海市中心城区（外环路以内）2003年的负荷密度为1.22万 kW/km2。
④苏州新区 1996年建设的苏州新区规划为52km2，首期为6.8km2，基本上已完 成开发，2002年最高负荷为7万kW，负荷密度为1.03万kW/km2。 按规划用地性质计算负荷也可认为是负荷密度法。
按规划用地性质计算的负荷密度表
300
1500
3500 60 15
房等
机械、电
0.35 器、冶金
70
～ 等及其他
0.5 中型、重
型工业
10
12
2.5
0.7
50
～
0.8
80
0.8～0.9
20
kW/km2为
开发区、
路
广场
广 (kW/km2)
50
场
S 公共停车场 (kW/km2)
30
100
150
50
80
新区按用 地面积计 算的负荷 密度
3、人均电量法
人均电量是考察一个国家、一个城市经济发达程度的一个重要参
数。 按《城市电力规划规范》，规划人均综合用电量指标如下表。 城市规划人均综合用电量表
指标分 级
城市用电水平 分类
人均综合用电量（kW·h/人 ·a）
现状
规划
用电水平较高
I
3500～2501 8000～6001
城市
用电水平中上
II
40
50
60
～ 食品、医
0.45 药、纺织
及标准厂
三类工业
50
60
仓 普通仓储
5
储 危险品仓储
5
用
地 堆场
1.5
W
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城市燃气负荷影响因素及预测方法分析
摘要：城市燃气负荷预测的方法，在输气管道工程中的体现最为明显，不仅表
现在对负荷预测手段的应用中，更是不断推进城市燃气负荷预测分析的内在表现
形式与手段的重要方向。
其中关于城市燃气负荷预测方法在研究中，发展城市燃
气负荷预测内容是改进社会经济的重要途径，也是实现城市燃气负荷预测方向中
最为基础的发展方向，是推进城市燃气负荷预测方法的手段实行，这是改进我们
国家社会经济建设在整个燃气事业中的前进目标，也是不断推进社会经济发展的
有效手段。
关键词：城市燃气；负荷影响因素；预测方法
1燃气负荷的概念及分类
城市燃气指的是在一定的时间段内城市内所使用的天然气总量，因此，燃气
负荷是一个城市发展水平的衡量标准之一。
一般来说，城市燃气负荷主要由两部
分组成，分别城市对天然气的需求量以及过去一段时间内城市天然气的使用量，
因此，城市燃气负荷主要是呈现一种离散态势。
由于城市燃气将随着时间的变化
而产生变化，因此，城市对天然气的需求量表现出了城市的用气不均匀性。
目前，城市燃气负荷主要以三种形式呈现，分别是用气总量、用气时间变化以及用气幅
值变化。
2影响燃气负荷的相关因素
2.1温度因素
一般来说，温度是影响城市燃气负荷的主要因素。
夏季温度较高时，居民并
不需要采暖用气，所以用气量较低，而冬季需要采暖用气，所以用气量相对较高。
目前的研究成果表明，日平均温度每降低1℃，则城市燃气用量将提高5%左右。
2.2空气因素
影响城市燃气负荷的空气因素主要可以分为两个方面，分别是空气湿度和空
气质量状况，目前，较为成熟的燃气负荷预测方法中都将这两种因素考虑在内，
但是这两种因素如何对燃气负荷产生影响以及影响程度如何并没有明确的研究成果。
2.3人口规模
一般情况下，随着城市人口规模的不断增加，燃气负荷会随着增加。
人口规
模可以分为两个方面，分别是人口自然增长状况以及人口迁移状况。
其中，由于
我国现阶段的人口自然增长率相对较低，所以此方面的因素并不会对燃气负荷产
生较大影响；人口迁移对燃气负荷的影响较大，周内人口从郊区涌现城市，燃气
负荷增加，周末人口从城市涌向郊区，所以燃气负荷可能会呈现降低趋势。
2.4经济状况
经济状况时衡量城市发展水平的首要指标，因此，该指标也会对城市燃气产
生较大影响，燃气负荷将随着经济水平的不断提高而增加。
在进行长期预测的过
程中，城市的经济发展状况是必须考虑的因素之一，但是在进行短期预测的过程中，由于短期内经济状况并不会出现较大变动，所以可以忽略经济状况的影响。
2.5燃气管道投资状况
燃气管道的投资状况是燃气负荷的决定性因素。
如果城市对于燃气管道的投
资规模较小，这说明该城市内的燃气管道数量相关较少，燃气并没有得到普及，
因此燃气负荷相对较小。
一般来说，在进行负荷预测的过程中，由于该方面的因
素难以获取，因此，可以将城市的固定资产投资代替燃气管道投资进行研究。
2.6楼房占有率
楼房占有率是衡量一个城市发展水平的重要因素之一，因此，在进行燃气负
荷分析的过程中，楼房占有率也是重要的影响因素。
一般来说，城市的楼房占有
率越高，则城市的燃气负荷就越高。
在进行燃气负荷预测的过程中，由于城市的
楼房占有率数据难以获取，因此可以使用城市的住房竣工面积或楼房成交量数据
代替楼房占有率数据进行预测分析。
3城市燃气负荷预测的方法
3.1推进社会科技发展在城市燃气负荷预测中的作用
科技发展一直以来都是我们改进社会经济建设的重要手段，也是保障国家社
会发展前行的有效途径。
由于在城市燃气负荷预测发展中仍然存在着重大的弊端，需要将燃气制造商在自身的资质范围内不断的改进产品质量，以求得到解决城市
燃气负荷预测的有效手段，促进城市燃气负荷预测发展的突破性进展，将发展城
市燃气负荷预测手段的生产线作为当今社会科技改革创新的重要装备，以城市燃
气负荷预测手段在能力及技术手段上不断的完善和创新，将城市燃气负荷预测方
法的手段和水平有效的展现到社会经济建设中，改进我们国家在城市燃气负荷预
测方法及其分析结果中，有利于我们国家社会经济发展的重要方式，以此推进社
会经济改革方向的研究。
提供给城市燃气负荷预测方法将是改进社会科技创新理
念最为重要的发展方向，以不断完善我们国家城市燃气负荷预测的施行手段，以
此来改进我们国家社会经济的前行方向。
国家在城市燃气负荷预测方法的使用上，一直以来都在预测检验手段上缺乏经验，这是城市燃气负荷预测方法在社会建设
发展中最为有效的方式，但是我们仍需要不断的完善社会科技建设方式，将对燃
气负荷预测的检验方式，以及对其设备在使用中存在不精确的重要性，不断通过
技术革新来完善，以检验数据的不准确或是不具备使用的原因作为事实改革的依据，以此来推进城市燃气负荷预测发展的重要前行方向。
3.2改进国家发展方向对城市燃气负荷预测的重要性
在不断改进我们国家社会经济建设方向的发展上，对于城市燃气负荷预测的
发展方法是极为重要的。
这就需要在推进社会科技创新理念的同时，关注社会经
济发展方向的前性内容，以改进城市燃气负荷预测方法为手段，不断的推进社会
经济改革方法的运行，以此来完善我们国家社会主义市场经济建设发展的重要方向。
所以，在城市燃气负荷预测方法的使用中，我们建议城市中相关的管理部门
要严格的把好燃气质量之一关，通过不断的审查城市燃气负荷预测方法，将社会
科技理念充分而全面的在城市经济建设中运行着，这是对城市燃气负荷预测方法
及企业选择资质等级运行模式发展研究中的新方向。
为了不断的改进我们国家在
城市燃气负荷预测方法中的手段完善形式，我们将城市燃气负荷预测方法的信誉
广泛而充分的表现出来，以评价推行社会经济发展为首要前提，充分的展现我们
国家现今城市燃气负荷预测方法改革，对社会经济建设的重要影响及目标。
这是
完善我国在城市燃气负荷预测方法手段推行中的有效保障，也是时刻关注社会经
济发展推进社会经济建设理念的重要发展进程。
4结论
燃气负荷是城市发展水平的重要衡量标准，因此，加强城市的燃气建设十分
重要。
但是由于燃气建设受到了负荷预测准确率及预测难度的制约，所以，对燃
气负荷预测进行深入研究势在必行。
通过本次研究，可以得出以下两条结论：1）
可以对城市燃气负荷产生影响的因素众多，其中，温度因素、空气因素、人口规模、经济状况、燃气管道投资状况以及楼房占有率是主要的影响因素，因此，在
进行燃气负荷预测的过程中应考虑这六方面的因素；2）常见的城市燃气负荷预
测方法主要可以分为五种类型，分别是灰色神经网络、EMD算法、阿累尼乌斯方程、径向基神经网络以及BP神经网络，这些预测方法都面临着影响因素数据难
以获取的问题，为了解决该问题，应加强基于时间序列预测方法的研究，尽可能
在燃气负荷领域推广基于时间序列的预测方法。
参考文献：
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[2]许磊.城市燃气管网风险评价研究[D].西安石油大学，2017.
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[4]韩一学.城市燃气互换性理论的实验研究与应用[D].中国石油大学（北京），2017.。