مقدمه
برآورد بار مصرفی در سیستم های الکتریکی و خصوصاً شبکه‌های توزیع از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. در طراحی سیستمهای توزیع آگاهی از ماکزیمم توان مصرفی در محدوده‌های موردنظر و همچنین لحاظ‌نمودن رشد مصرف در طول عمر مفید بهره‌برداری ضروری میباشد. از سال 1980 میلادی به بعد، پیش‌بینی بار شبکه‌های توزیع موردتوجه پژوهشگران قرار گرفت و برای افزایش راندمان و قابلیت اطمینان این شبکه‌ها، تجزیه و تحلیل‌های رشد بار در مناطق مختلف ارائه گردیده‌است. این تجزیه و تحلیل‌ها برای طراحی، تعیین محل و امنیت توزیع الزامی است.
1- لزوم انجام پیش‌بینی بار
هر یک از شرکت های برق منطقه‌ای کشور، مناطق تحت پوشش خود را از لحاظ جمعیت، شرایط آب‌وهوایی، صنعتی، اجتماعی، اقلیمی، تقسیم‌بندی می‌کنند. با توجه به اطلاعات جمع‌آوری‌شده از سیستمهای توزیع، برآورد حداکثر توان سرانه برای هر ناحیه انجام گرفته و بصورت جداولی ذخیره می‌گردد. این اطلاعات در هر سال، بر پایه اطلاعات سالهای قبل اصلاح می‌گردد. بررسی بار سالهای آینده و پیش‌بینی آنها مخصوصاً از حیث پیش‌بینی امکانات و بودجه جهت توسعه و توانایی تأمین بار مشترکین دارای اهمیت ویژه‌ای است. جهت بارگیری، در پیک سالانه نمونه‌گیری در چندین نقطه‌ی مصرف انجام‌گرفته و نتایج پیش‌بینی محک زده می‌شود.
2- عوامل مؤثر بر رشد بار
شبکه‌های توزیع بدلیل ارتباط مستقیم با مصرف‌کنندگان، از عوامل متعددی تأثیر می‌پذیرد. این عوامل شامل پارامترهای جغرافیایی، سیاسی، اقتصادی و اجتماعی می‌باشند که تأثیر آنها در پیش‌بینی بار مناطق مختلف، متفاوت است.
افزایش تقاضای بار در طی سالیان متمادی ناشی از دو عامل افزایش تعداد مصرف‌کنندگان و افزایش مصرف هر مصرف‌کننده است که ترکیبی از این دو عامل، رشد بار را تعیین می‌کند. به هر ترتیب، مشخصه رشد بار در مناطق مختلف دنیا نشان داده است که منحنی حداکثر مصرف یک ناحیه کوچک برحسب سال دارای شیب قابت نیست و در ابتدا و انتهای دوره بهره‌برداری از شیب کمتری نسبت به سالهای میانی برخوردار است.
پاین الگوی مصرف سالانه در نواحی کوچک به منحنی (sشکل) معروف است. طبیعت اشباع شونده این منحنی ناشی از این حقیقت است که شکوفایی هر ناحیه در یک زمان به حداکثر خود می‌رسد و رشد بار تنها از افزایش مصرف هر مصرف‌کننده تأثیر می‌گیرد. بنابراین منحنی رشد بار (sشکل) به سه مرحله مشخص تقسیم می‌گردد. مرحله اول، نشانگر رشد ابتدایی است که به دلیل تازگی فیدر و مصرف‌کنندگان، دارای شیب کمی است. مرحله دوم، رشد سریع بار در زمان شکوفایی ناحیه را نشان می‌دهد. در مرحله نهایی، مصرف به اشباع رسیده و فیدر در حداکثر ظرفیتش بهره‌برداری می‌شود.
3- روشهای پیش بینی بار
روشهای پیش بینی بار به دو دسته تقسیم می‌شوند.
دسته اول روشهای ترندینگ می‌باشند که عموماً از تکنیکهای رگرسیون و برازش منحنی بهره می‌گیرند و همواره فرض می‌شود که بار آینده از رشد بار گذشته پیروی می‌کند. در این روش اطلاعات بار در سالهای گذشته از اهمیت ویزه‌ای برخوردار بوده و دقت پیش بینی را افزایش می‌دهد.
دسته دوم، روشهای شبیه سازی، شامل روشهایی است که پیش بینی بار را بر اساس مطالعات محیطی، اجتماعی و اقتصادی انجام میدهند. کاربری ارضی و سیاستهای آینده منطقه مورد بررسی قرار گرفته و میزان مصرف در سالهای آینده تعیین می‌گردد.
در مبحث پیش بینی بار در سالهای آینده، ابتدا حداکثر بار سرانه از روی اطلاعات گذشته و شرایط جمعیتی و آب و هوایی منطقه محاسبه شده و با در نظر گرفتن رشد جمعیت در سالهای آتی، حداکثر بار مسکونی و تجاری تخمین زده می‌شود. چنانچه شرایط اقتصادی و صنعتی منطقه در سالهای آینده مشخص باشد، بارهای صنعتی و کشاورزی منطقه ارزیابی می‌گردد. در غیر این صورت می‌توان از روش برونیابی (مشابه بارهای مسکونی و تجاری) بهره گرفت. همچنین شایان ذکر است که می‌توان با توجه به بار فیدرها در سالهای گذشته، میزان رشد بار را محاسبه نمود.
مجموعه‌ی بارهای فوق، حداکقر بار منطقه یا شهر را تعیین می‌کنند.
استفاده از برونیابی رشد بار
برای تعیین سرانه توان یا انرژی خانگی در شهر مورد نظر، ابتدا شهرهایی که توسط برق منطقه‌ای پوشش داده می‌شوند، در گروههای مختلف دسته‌بندی می‌گردند. شهرها از نقطه نظر جمعیتی به گروههای سه گانه زیر تقسیم‌بندی می‌شوند:
شهر بزرگ
شهر متوسط
شهر کوچک
همچنین از نقطه نظر آب و هوایی، شهرها در گروههای زیر قرار می‌گیرند:
منطقه گرمسیری
منطقه معتدل
منطقه سردسیری
بدین ترتیب جدولی به صورت زیر تهیه می‌گردد و هر شهر بر مبنای جمعیت و حداکثر درجه حرارت سالانه، در یکی از گروههای 9 گانه قرار می‌گیرد. این جدول برای هر سال تهیه می‌گردد.