電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測方法綜述

《電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測方法綜述》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測方法綜述第36卷第6期2010年6月信息化研究InformatizationResearehVo1.36No.6Jun.20lO電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測方法綜述蔡夏,邢駿(1.國電南京自動化股份有限公司,江蘇省南京市210003;2.武漢供電公司,湖北省武漢市430061)摘要:電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測關(guān)系到電力系統(tǒng)的調(diào)度運(yùn)行和生產(chǎn)計劃,準(zhǔn)確的負(fù)荷預(yù)測有助于提高系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性,能夠減少發(fā)電成本.隨著電力市場的建立和發(fā)展,短期負(fù)荷預(yù)測將發(fā)揮越來越重要的作用.文中系統(tǒng)分析了電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測的相關(guān)

2、方法,包括傳統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測方法,基于人工智能的負(fù)荷預(yù)測方法,時頻分析的動態(tài)預(yù)測方法以及動態(tài)過程描述的負(fù)荷預(yù)測方法,對各種不同方法的基本原理和優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了描述.最后,文中認(rèn)為實(shí)用的負(fù)荷預(yù)測方法應(yīng)該是結(jié)合各種預(yù)測模型優(yōu)點(diǎn)的組合方法.關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);負(fù)荷預(yù)測;預(yù)測模型中圖分類號:TM7150引言電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠,輸電線路,配電系統(tǒng)及負(fù)荷組成的復(fù)雜系統(tǒng).電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是在滿足安全和一定質(zhì)量要求的條件下盡可能提供運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性,即合理地利用現(xiàn)有的能源和設(shè)備,以最少的燃料消耗量(或燃料費(fèi)用,運(yùn)行成本)保證對

3、用戶可靠而滿意地供電.負(fù)荷預(yù)測作為能量管理系統(tǒng)(EMS))電力市場運(yùn)行管理的重要組成部分,其預(yù)測結(jié)果同電力系統(tǒng)的安全,經(jīng)濟(jì)運(yùn)行密切相關(guān)..電力負(fù)荷預(yù)測是指定發(fā)電計劃和電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃的基礎(chǔ).負(fù)荷預(yù)測根據(jù)用于不同目標(biāo)一般可分為超短期,短期,中期和長期預(yù)測J.超短期負(fù)荷預(yù)測指未來一小時內(nèi)的負(fù)荷預(yù)測,主要用于電能質(zhì)量控制,安全監(jiān)視,預(yù)防和緊急控制等;短期負(fù)荷預(yù)測指未來一天到一周的負(fù)荷預(yù)測,主要用于機(jī)組優(yōu)化組合,經(jīng)濟(jì)潮流控制,水火電協(xié)調(diào)等;中期負(fù)荷預(yù)測指提前幾個月到一年實(shí)施的負(fù)荷預(yù)測,主要用于水庫調(diào)度,燃

4、料計劃及機(jī)組維修等;長期負(fù)荷預(yù)測指提前若干年實(shí)施的負(fù)荷預(yù)測,主要是對電網(wǎng)的改建,系統(tǒng)的遠(yuǎn)景規(guī)劃,新電廠的投建等.近年來負(fù)荷預(yù)測的手段已由人工預(yù)測方式逐步被計算機(jī)預(yù)測方式所代替.這使得大量負(fù)荷預(yù)測方法和預(yù)測模型的采用成為可能,為提高負(fù)荷預(yù)測精度創(chuàng)造了有利條件.負(fù)荷預(yù)測的核心問題是如何利用現(xiàn)有的歷史數(shù)據(jù)(歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù)等),采用適當(dāng)?shù)念A(yù)測方法對未來時刻或時間段內(nèi)的負(fù)荷值和電量值進(jìn)行估計.進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測要具備兩方面的條件:一是歷收稿日期:2010-05—12;修回日期:2010-05?26.史數(shù)據(jù)

5、信息的可靠性;二是預(yù)測方法的有效性.由于現(xiàn)在電力系統(tǒng)管理信息系統(tǒng)的逐步建立以及氣象部門氣象預(yù)測水平的提高,各種歷史數(shù)據(jù)的獲取已不再困難,因此負(fù)荷預(yù)測的核心問題是預(yù)測方法的預(yù)測能力水平高低.1傳統(tǒng)的負(fù)荷預(yù)測方法電力負(fù)荷的一大特點(diǎn)是其明顯受到各種環(huán)境因素的影響,如季節(jié)更替,天氣因素突然變化,設(shè)備事故和檢修,重大社會活動等,這使得負(fù)荷時間序列的變化出現(xiàn)非平穩(wěn)的隨機(jī)過程.傳統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測方法對于這些因素的處理通常顯得不夠有效,傳統(tǒng)理論和方法主要包括以下幾種:1)趨勢外推法J:趨勢外推法是根據(jù)負(fù)荷的變化趨勢對未

6、來負(fù)荷情況進(jìn)行預(yù)測.電力負(fù)荷雖然具有隨機(jī)性和不確定性,但在一定條件下,仍存在著明顯的變化趨勢,例如農(nóng)業(yè)用電,在氣候條件變化較小的冬季,日用電量相對穩(wěn)定,表現(xiàn)為較平穩(wěn)的變化趨勢.這種變化趨勢可為線性或非線性,周期性或非周期性等等.選擇合適的趨勢模型是應(yīng)用趨勢外推法的重要環(huán)節(jié),圖形識別法和差分法是選擇趨勢模型的兩種基本方法.2)時間序列法4.:時間序列法把負(fù)荷數(shù)據(jù)看作是一個按季節(jié),按周,按天以及按小時周期性變化的時間序列并將實(shí)際負(fù)荷和預(yù)測負(fù)荷之間的差值看作一個平穩(wěn)的隨機(jī)過程進(jìn)行分析和處理.時間序列法又

7、分為確定型時序法和隨機(jī)型時序法,前者包括時間序列平滑法,時問序列分解法和譜展開法等;后者包括馬爾可夫法,Box-Jer-kins法(又稱ARMA模型法)和狀態(tài)空間法等.3)回歸分析法:回歸分析法是根據(jù)負(fù)荷過去的歷史資料,建立可進(jìn)行數(shù)學(xué)分析的數(shù)學(xué)模型,對未來?綜述與評論?信息化研究2010年6月的負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測.其特點(diǎn)是將預(yù)測目標(biāo)的因素作為自變量,將預(yù)測目標(biāo)作為因變量,具有較強(qiáng)的內(nèi)插能力.回歸分析法屬于相關(guān)法預(yù)測,它通過建立某些解釋變量與負(fù)荷之間的因果關(guān)系(用函數(shù)表達(dá))而獲得負(fù)荷預(yù)測.由于影響負(fù)荷因素

8、的多樣性,突發(fā)性和隨機(jī)性,造成傳統(tǒng)的負(fù)荷預(yù)測誤差大,在擾動情況下不具備魯棒性,對節(jié)假日等特殊負(fù)荷模型的預(yù)測效果差,無法滿足實(shí)用化的精度要求.4)灰色模型法引:灰色系統(tǒng)理論是研究解決灰色系統(tǒng)分析,建模,預(yù)測,決策和控制的理論,近年來,它已在氣象,農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用.從電力系統(tǒng)的實(shí)際情況可知,影響電力負(fù)荷的諸多因素中,一些因素是確定的,而另一些因素則是不確定的,故可以把它看作是一個灰色系統(tǒng).灰色系統(tǒng)具有計算簡潔,精度高,實(shí)用性好的優(yōu)點(diǎn),它在電力負(fù)荷預(yù)測中已有很多成功的應(yīng)用.該方法適