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1、電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)方法及特點(diǎn) 1 引言 負(fù)荷預(yù)測(cè)是從已知的用電需求出發(fā)，考慮政治、經(jīng)濟(jì)、氣候等相關(guān)因素，對(duì)未來(lái)的用電需求做出的預(yù)測(cè)。負(fù)荷預(yù)測(cè)包括兩方面的含義：對(duì)未來(lái)需求量(功率)的預(yù)測(cè)和未來(lái)用電量(能量)的預(yù)測(cè)。電力需求量的預(yù)測(cè)決定發(fā)電、輸電、配電系統(tǒng)新增容量的大??；電能預(yù)測(cè)決定發(fā)電設(shè)備的類(lèi)型(如調(diào)峰機(jī)組、基荷機(jī)組等)?！ ∝?fù)荷預(yù)測(cè)的目的就是提供負(fù)荷發(fā)展?fàn)顩r及水平，同時(shí)確定各供電區(qū)、各規(guī)劃年供用電量、供用電較大負(fù)荷和規(guī)劃地區(qū)總的負(fù)荷發(fā)展水平，確定各規(guī)劃年用電負(fù)荷構(gòu)成?！ ? 負(fù)荷預(yù)測(cè)的方法及特點(diǎn) 2.1 單耗法 按照國(guó)家安排的產(chǎn)品產(chǎn)量、產(chǎn)值計(jì)劃和用電單耗確定需電量。單耗法分”產(chǎn)
2、品單耗法”和”產(chǎn)值單耗法”兩種。采用”單耗法”預(yù)測(cè)負(fù)荷前的關(guān)鍵是確定適當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品單耗或產(chǎn)值單耗。從我國(guó)的實(shí)際情況來(lái)看，一般規(guī)律是產(chǎn)品單耗逐年上升，產(chǎn)值單耗逐年下降。單耗法的優(yōu)點(diǎn)是：方法簡(jiǎn)單，對(duì)短期負(fù)荷預(yù)測(cè)效果較好。缺點(diǎn)是：需做大量細(xì)致的調(diào)研工作，比較籠統(tǒng)，很難反映現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)、政治、氣候等條件的影響?！ ?.2 趨勢(shì)外推法 當(dāng)電力負(fù)荷依時(shí)間變化呈現(xiàn)某種上升或下降的趨勢(shì)，并且無(wú)明顯的季節(jié)波動(dòng)，又能找到一條合適的函數(shù)曲線反映這種變化趨勢(shì)時(shí)，就可以用時(shí)間t為自變量，時(shí)序數(shù)值y為因變量，建立趨勢(shì)模型y＝f(t)。當(dāng)有理由相信這種趨勢(shì)能夠延伸到未來(lái)時(shí)，賦予變量t所需要的值，可以得到相應(yīng)時(shí)刻的時(shí)間序
3、列未來(lái)值。這就是趨勢(shì)外推法?！ ?yīng)用趨勢(shì)外推法有兩個(gè)假設(shè)條件：①假設(shè)負(fù)荷沒(méi)有跳躍式變化；②假定負(fù)荷的發(fā)展因素也決定負(fù)荷未來(lái)的發(fā)展，其條件是不變或變化不大。選擇合適的趨勢(shì)模型是應(yīng)用趨勢(shì)外推法的重要環(huán)節(jié)，圖形識(shí)別法和差分法是選擇趨勢(shì)模型的兩種基本方法?！ ⊥馔品ㄓ芯€性趨勢(shì)預(yù)測(cè)法、對(duì)數(shù)趨勢(shì)預(yù)測(cè)法、二次曲線趨勢(shì)預(yù)測(cè)法、指數(shù)曲線趨勢(shì)預(yù)測(cè)法、生長(zhǎng)曲線趨勢(shì)預(yù)測(cè)法。趨勢(shì)外推法的優(yōu)點(diǎn)是：只需要?dú)v史數(shù)據(jù)、所需的數(shù)據(jù)量較少。缺點(diǎn)是：如果負(fù)荷出現(xiàn)變動(dòng)，會(huì)引起較大的誤差?！ ?.3 彈性系數(shù)法 彈性系數(shù)是電量平均增長(zhǎng)率與國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值之間的比值，根據(jù)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的增長(zhǎng)速度結(jié)合彈性系數(shù)得到規(guī)劃期末的總用電量。彈
4、性系數(shù)法是從宏觀上確定電力發(fā)展同國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的相對(duì)速度，它是衡量國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和用電需求的重要參數(shù)。該方法的優(yōu)點(diǎn)是：方法簡(jiǎn)單，易于計(jì)算。缺點(diǎn)是：需做大量細(xì)致的調(diào)研工作?！ ?.4 回歸分析法 回歸預(yù)測(cè)是根據(jù)負(fù)荷過(guò)去的歷史資料，建立可以進(jìn)行數(shù)學(xué)分析的數(shù)學(xué)模型。用數(shù)理統(tǒng)計(jì)中的回歸分析方法對(duì)變量的觀測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)未來(lái)的負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)?；貧w模型有一元線性回歸、多元線性回歸、非線性回歸等回歸預(yù)測(cè)模型。其中，線性回歸用于中期負(fù)荷預(yù)測(cè)。優(yōu)點(diǎn)是：預(yù)測(cè)精度較高，適用于在中、短期預(yù)測(cè)使用。缺點(diǎn)是：①規(guī)劃水平年的工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值很難詳細(xì)統(tǒng)計(jì)；②用回歸分析法只能測(cè)算出綜合用電負(fù)荷的發(fā)展水平，無(wú)法測(cè)算出
5、各供電區(qū)的負(fù)荷發(fā)展水平，也就無(wú)法進(jìn)行具體的電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃?！ ?.5 時(shí)間序列法 就是根據(jù)負(fù)荷的歷史資料，設(shè)法建立一個(gè)數(shù)學(xué)模型，用這個(gè)數(shù)學(xué)模型一方面來(lái)描述電力負(fù)荷這個(gè)隨機(jī)變量變化過(guò)程的統(tǒng)計(jì)規(guī)律性；另一方面在該數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上再確立負(fù)荷預(yù)測(cè)的數(shù)學(xué)表達(dá)式，對(duì)未來(lái)的負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)。時(shí)間序列法主要有自回歸AR(p)、滑動(dòng)平均MA(q)和自回歸與滑動(dòng)平均ARMA(p,q)等。這些方法的優(yōu)點(diǎn)是：所需歷史數(shù)據(jù)少、工作量少。缺點(diǎn)是：沒(méi)有考慮負(fù)荷變化的因素，只致力于數(shù)據(jù)的擬合，對(duì)規(guī)律性的處理不足，只適用于負(fù)荷變化比較均勻的短期預(yù)測(cè)的情況?！ ?.6 灰色模型法 灰色預(yù)測(cè)是一種對(duì)含有不確定因素的系統(tǒng)進(jìn)行
6、預(yù)測(cè)的方法。以灰色系統(tǒng)理論為基礎(chǔ)的灰色預(yù)測(cè)技術(shù)，可在數(shù)據(jù)不多的情況下找出某個(gè)時(shí)期內(nèi)起作用的規(guī)律，建立負(fù)荷預(yù)測(cè)的模型。分為普通灰色系統(tǒng)模型和較優(yōu)化灰色模型兩種?！ ∑胀ɑ疑A(yù)測(cè)模型是一種指數(shù)增長(zhǎng)模型，當(dāng)電力負(fù)荷嚴(yán)格按指數(shù)規(guī)律持續(xù)增長(zhǎng)時(shí)，此法有預(yù)測(cè)精度高、所需樣本數(shù)據(jù)少、計(jì)算簡(jiǎn)便、可檢驗(yàn)等優(yōu)點(diǎn)；缺點(diǎn)是對(duì)于具有波動(dòng)性變化的電力負(fù)荷，其預(yù)測(cè)誤差較大，不符合實(shí)際需要。而較優(yōu)化灰色模型可以把有起伏的原始數(shù)據(jù)序列變換成規(guī)律性增強(qiáng)的成指數(shù)遞增變化的序列，大大提高預(yù)測(cè)精度和灰色模型法的適用范圍?；疑Ｐ头ㄟm用于短期負(fù)荷預(yù)測(cè)。灰色預(yù)測(cè)的優(yōu)點(diǎn)：要求負(fù)荷數(shù)據(jù)少、不考慮分布規(guī)律、不考慮變化趨勢(shì)、運(yùn)算方便、短期
7、預(yù)測(cè)精度高、易于檢驗(yàn)。缺點(diǎn)：一是當(dāng)數(shù)據(jù)離散程度越大，即數(shù)據(jù)灰度越大，預(yù)測(cè)精度越差；二是不太適合于電力系統(tǒng)的長(zhǎng)期后推若干年的預(yù)測(cè)?！ ?.7 德?tīng)柗品ā 〉聽(tīng)柗品ㄊ歉鶕?jù)有專(zhuān)門(mén)知識(shí)的人的直接經(jīng)驗(yàn)，對(duì)研究的問(wèn)題進(jìn)行判斷、預(yù)測(cè)的一種方法，也稱(chēng)專(zhuān)家調(diào)查法。德?tīng)柗品ň哂蟹答佇?、匿名性和統(tǒng)計(jì)性的特點(diǎn)。德?tīng)柗品ǖ膬?yōu)點(diǎn)是：①可以加快預(yù)測(cè)速度和節(jié)約預(yù)測(cè)費(fèi)用；②可以獲得各種不同但有價(jià)值的觀點(diǎn)和意見(jiàn)；③適用于長(zhǎng)期預(yù)測(cè)，在歷史資料不足或不可預(yù)測(cè)因素較多尤為適用。缺點(diǎn)是：①對(duì)于分地區(qū)
