電力系統(tǒng)負荷預(yù)測

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1、摘要負荷預(yù)測是電力系統(tǒng)規(guī)劃、計劃、用電、調(diào)度等部門的基礎(chǔ)工作。討論了年度負荷預(yù)測、月度負荷預(yù)測和短期負荷預(yù)測的特點、成熟方法，分析了負荷預(yù)測問題的各種解決方案，并指出未來的主要研究方向。根據(jù)國內(nèi)電力系統(tǒng)負荷預(yù)測的實踐和國外的經(jīng)驗，對我國開展電力系統(tǒng)負荷預(yù)測工作提出了一些建議。關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；負荷預(yù)測；模型；參數(shù)辨識第一章　引言?　　負荷預(yù)測是從已知的用電需求出發(fā)，考慮政治、經(jīng)濟、氣候等相關(guān)因素，對未來的用電需求做出的預(yù)測。負荷預(yù)測包括兩方面的含義：對未來需求量(功率)的預(yù)測和未來用電量(能量)的預(yù)測。電力需求量的預(yù)測決定發(fā)電、輸電、配電系統(tǒng)新增容量的大??；電能預(yù)測決定發(fā)電

2、設(shè)備的類型(如調(diào)峰機組、基荷機組等)。?負荷預(yù)測的目的就是提供負荷發(fā)展?fàn)顩r及水平，同時確定各供電區(qū)、各規(guī)劃年供用電量、供用電最大負荷和規(guī)劃地區(qū)總的負荷發(fā)展水平，確定各規(guī)劃年用電負荷構(gòu)成。?第二章　負荷預(yù)測的方法及特點?電力系統(tǒng)負荷預(yù)測的原理通常來說預(yù)測電力系統(tǒng)負荷最直接最有效的方法是建立一個負荷模型，該模型有兩層含義：一是負荷的時空特性，二是負荷電壓和頻率特性。對于負荷的時空特性指的是隨著時間與空間的不同分布，負荷的分布也會不同。這種負荷模型往往是比較復(fù)雜的，研究人員通常是采用負荷時間曲線來描述這種特性。這樣負荷曲線以時間為依據(jù)，就可以分為日負荷、周負荷、季負荷以及年負荷；

3、如果換成以時空角度為劃分依據(jù)，則此曲錢又可分為系統(tǒng)、節(jié)點和用戶三種負荷曲線；若按照負荷的性質(zhì)來分，負荷曲線又可以分為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、市政以及生活負荷等。在一般的安全運行的過程中，負荷模型指的就是未來時空特性，因此也可以將此作為負荷預(yù)測模型。通常負荷預(yù)測模型包含的內(nèi)容是非常廣泛的，在運行的過程中不僅能進行短期或者實時的負荷預(yù)測，還能在規(guī)劃電力系統(tǒng)時做長期的預(yù)測。負荷的預(yù)測通常采用的是概率統(tǒng)計，有效地分析工具即為時間序列分析，由于是預(yù)測未來的負荷，所以會存在或多或少誤差。對于未來負荷預(yù)測誤差所產(chǎn)生的原因主要是一些不確定的因素與負荷變化的規(guī)律不一致，如某些自然災(zāi)害可能會導(dǎo)致停電，這樣

4、負荷曲線就會在事故時段出現(xiàn)一些突變。此時就不能依靠負荷預(yù)測模型所得出得結(jié)果了，因為有人的干預(yù)。但是也不能因為有不確定因素的存在就全盤否定負荷預(yù)測模型計算得出的結(jié)果，大多數(shù)情況下還是比較準確的。2.1　單耗法?　　按照國家安排的產(chǎn)品產(chǎn)量、產(chǎn)值計劃和用電單耗確定需電量。單耗法分"產(chǎn)品單耗法"和"產(chǎn)值單耗法"兩種。采用"單耗法"預(yù)測負荷前的關(guān)鍵是確定適當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品單耗或產(chǎn)值單耗。從我國的實際情況來看，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)點是：方法簡單，對短期負荷預(yù)測效果較好。缺點是：需做大量細致的調(diào)研工作，比較籠統(tǒng)，很難反映現(xiàn)代經(jīng)濟、政治、氣候等條件的影響。?2.

5、2　趨勢外推法?　　當(dāng)電力負荷依時間變化呈現(xiàn)某種上升或下降的趨勢，并且無明顯的季節(jié)波動，又能找到一條合適的函數(shù)曲線反映這種變化趨勢時，就可以用時間t為自變量，時序數(shù)值y為因變量，建立趨勢模型y＝f(t)。當(dāng)有理由相信這種趨勢能夠延伸到未來時，賦予變量t所需要的值，可以得到相應(yīng)時刻的時間序列未來值。這就是趨勢外推法。?　　應(yīng)用趨勢外推法有兩個假設(shè)條件：①假設(shè)負荷沒有跳躍式變化；②假定負荷的發(fā)展因素也決定負荷未來的發(fā)展，其條件是不變或變化不大。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。?　　外推法有線性趨勢預(yù)測法、對數(shù)趨勢預(yù)測

6、法、二次曲線趨勢預(yù)測法、指數(shù)曲線趨勢預(yù)測法、生長曲線趨勢預(yù)測法。趨勢外推法的優(yōu)點是：只需要歷史數(shù)據(jù)、所需的數(shù)據(jù)量較少。缺點是：如果負荷出現(xiàn)變動，會引起較大的誤差。?2.3　彈性系數(shù)法?　　彈性系數(shù)是電量平均增長率與國內(nèi)生產(chǎn)總值之間的比值，根據(jù)國內(nèi)生產(chǎn)總值的增長速度結(jié)合彈性系數(shù)得到規(guī)劃期末的總用電量。彈性系數(shù)法是從宏觀上確定電力發(fā)展同國民經(jīng)濟發(fā)展的相對速度，它是衡量國民經(jīng)濟發(fā)展和用電需求的重要參數(shù)。該方法的優(yōu)點是：方法簡單，易于計算。缺點是：需做大量細致的調(diào)研工作。?2.4　回歸分析法回歸預(yù)測是根據(jù)負荷過去的歷學(xué)分析的數(shù)學(xué)模型。用數(shù)理統(tǒng)計中的回歸分析方法對變量的觀測數(shù)據(jù)統(tǒng)計分

7、析，從而實現(xiàn)對未來的負荷進行預(yù)測。回歸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)測模型。其中，線性回歸用于中期負荷預(yù)測。優(yōu)點是：預(yù)測精度較高，適用于在中、短期預(yù)測使用。缺點是：①規(guī)劃水平年的工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值很難詳細統(tǒng)計；②用回歸分析法只能測算出綜合用電負荷的發(fā)展水平，無法測算出各供電區(qū)的負荷發(fā)展水平，也就無法進行具體的電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃史資料，建立可以進行數(shù)2.5　時間序列法?　　就是根據(jù)負荷的歷史資料，設(shè)法建立一個數(shù)學(xué)模型，用這個數(shù)學(xué)模型一方面來描述電力負荷這個隨機變量變化過程的統(tǒng)計規(guī)律性；另一方面在該數(shù)學(xué)模型的