摘要：隨著我國社會經(jīng)濟地迅速發(fā)展，對電力系統(tǒng)也如大了深入改革力度，我的電力市場的發(fā)展環(huán)境也愈加規(guī)范。在對電網(wǎng)進行規(guī)劃時應考慮到方方面面，以確保電網(wǎng)運行的質(zhì)量，達到運行安全有效的目的。而實現(xiàn)這一目標，就應做好電網(wǎng)系統(tǒng)中電力負荷的預測工作，現(xiàn)今關于電力負荷的預測工作有多種多樣的方法，但是根據(jù)現(xiàn)實精況不同，需要探索最適合實際的預測方法才能保證預測的準確，進而指導電力系統(tǒng)的健康運行。另外，運行過程中還要不斷摸索電網(wǎng)負荷變化的規(guī)律，對預測方法進行合埋，提升電力負荷的預測質(zhì)量和水平。

1、預測電力負荷背景條件

1.1掌握準確完善的資料

為了保證電力負荷預測的科學性，必須要完善、準確掌握第一手資料，這樣有助于深入了解我國電網(wǎng)的發(fā)展史、我國國民經(jīng)濟發(fā)展水平，城鄉(xiāng)發(fā)展狀況以及國民經(jīng)濟計劃等內(nèi)容，但是，設想與現(xiàn)實遠不相同，在實際工作中收集資料是十分困難的，不僅無法完整地對資料進行收集，而且無法保障收集到資料的準確性，所以，需要進行嚴謹分析來篩選出預測電力負荷所需要的運行資料，為科學、準確預測當?shù)仉娋W(wǎng)系統(tǒng)的運行狀態(tài)打下基礎，而當?shù)剌^為系統(tǒng)的發(fā)電量、電網(wǎng)直供量等都是與電網(wǎng)系統(tǒng)直接相關資料準確性，必須保證這些資料的準確您為了保證電力負荷預測結(jié)果的準確性。

1.2電力負荷預測我國電網(wǎng)系統(tǒng)現(xiàn)狀

一般而言，隨著預測電網(wǎng)區(qū)域的擴大，電網(wǎng)系統(tǒng)供電負荷產(chǎn)生的變化就會越大，我國地域幅員遼闊，在這方面存在著較大的問題。不過通過深入地分析這一現(xiàn)象具體的成因，還是有管用措施予以降低影響和規(guī)避誤差的。特別是對于條件良好的地方，可以對預測區(qū)域范圍內(nèi)的主供電區(qū)和用電大戶進行分別預測和計算，保證數(shù)據(jù)的合理準確。

1.3進一步協(xié)調(diào)規(guī)劃電網(wǎng)系統(tǒng)

近些年來，我國經(jīng)濟迅猛發(fā)展，尤其是第二產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)展速度驚人，我國城鎮(zhèn)也隨著經(jīng)濟的發(fā)展而進步，為推動工業(yè)產(chǎn)業(yè)的騰飛做出了貢獻，而電力系統(tǒng)就起到了強力支撐作用，因此，對電網(wǎng)進行合理規(guī)劃有利于滿足經(jīng)濟社會的發(fā)展，為保證規(guī)劃質(zhì)量需要分析好電力負荷的預測工作，這對電網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃具有重要作用。

2、電力負荷預測內(nèi)容

開展電力負荷的預測工作，是以建立起來的電力負荷模型為研究對象，其最主要的構(gòu)成包括，電力負荷的時空特性、電網(wǎng)系統(tǒng)的負荷電壓以及電力的頻率特性等內(nèi)容。所謂的電力負荷的時空特性：是指隨著空間位置改變和時間變動，電網(wǎng)負荷也會發(fā)生改變，而且通常這改變較為復雜，需要通過分析負荷時間的曲線體現(xiàn)時空的特性，所以根據(jù)時間的區(qū)別，負荷曲線可以被劃分為年負荷、季負荷、月負荷和日負荷;根據(jù)用電性質(zhì)又可以劃分為生活、農(nóng)業(yè)、工業(yè)和市政四個研究領域等。關于電力負荷預測的模型，不僅要對短期實時電力負荷進行預測分析，還要發(fā)揮對電網(wǎng)規(guī)劃以及電力發(fā)展進行長期預測的作用，一般情況下會通過概率統(tǒng)計對負荷進行評估。值得注意的是預測電網(wǎng)長期的負荷情況時，存在客觀上的誤差，而導致這一誤差出現(xiàn)的原因是電網(wǎng)運行的不穩(wěn)定、負荷變化的不確定。但是總體而言，負荷預測準確度還是非常高的。

3、負荷的主要分類方法

按照物理性能進行劃分。將電網(wǎng)中的負荷按照物理性能進行劃分主要可以分為無功負荷和有功負荷。所謂的無功負荷就是電路之中的各種原件產(chǎn)生的無功功率。比如經(jīng)過電閘的時候電流發(fā)生畸形變化，然后就在轉(zhuǎn)換的過程中形成了無功功率，造成了負荷的消耗。有功負荷就是電流通過用電器將電能轉(zhuǎn)化為可供其他東西利用的能源，比如電流通過電磁爐產(chǎn)生熱能。二是，根據(jù)電能的中斷損失程度進行劃分。在正常輸電過程中，由于電網(wǎng)的忽然中斷會損失電能，因此我國根據(jù)損失數(shù)據(jù)將損失按程度分為一二三級電荷，一級電荷表示損失最大，二三級逐次減小，三級負荷則表示受斷電產(chǎn)生的影響最小。三是，按照使用流程進行劃分。按照使用流程劃分可以將電能劃分成發(fā)電負荷、供電負荷和用電負荷。發(fā)電負荷就是在發(fā)電廠中產(chǎn)生的所有負荷。供電負荷就是除去發(fā)電廠消耗的那些負荷以后往外輸送的負荷。用電負荷就是除去在輸送過程中損失的負荷以后的負荷。

4、電網(wǎng)規(guī)劃負荷預測的方法

4.1人工神經(jīng)網(wǎng)絡法

人工神經(jīng)網(wǎng)絡由多個神經(jīng)元連接而成，模擬人類學習和處理信息的過程，理論上可以通近任意的函數(shù)。神經(jīng)網(wǎng)絡所具有的自適應性學習函數(shù)逼近等特點，使其被引入短期負荷預測中，取得了較好預測效果。其優(yōu)點在于不需要數(shù)學模型，通過對數(shù)據(jù)的自適應訓練，能夠解決如負荷時序的高隨機性、非確定性問題。迄今為止，對神經(jīng)網(wǎng)絡僅限于對其結(jié)構(gòu)或結(jié)合其他方法進行改進，從而提高預測精度。

4.2模糊預測法

使用模糊預測法的條件就是數(shù)據(jù)本身具有廣泛的能夠投射出許多非線性映射。模糊預測就是對一個非線性函數(shù)進行推理解讀，然后根據(jù)推理數(shù)據(jù)設計一個迷糊推理系統(tǒng)，讓這個模糊系統(tǒng)無線接近非線性函數(shù)。因為模糊預測的不確定性比較高，為了提高預測的準確性應與其他方法結(jié)合使用。

4.3單耗法

所謂單耗法，則是通過測定電力負荷量的單耗進而分析預測全面用電量，一般適用于農(nóng)業(yè)或者工業(yè)電力單耗指標的負荷預測，預測效果較好。而實施單耗指標進行電力負荷預測時，要注意區(qū)分不同地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展狀況以及發(fā)展目標，同時根據(jù)電力規(guī)劃期間單耗指標開展全面分析。結(jié)合之前單位的耗電量，根據(jù)當?shù)禺a(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律預測最終單耗值。此方法特點是操作較為簡單，在短時間內(nèi)預測效果好，不過精度低，成本高。

4.4卡爾曼濾波預測法

卡爾曼濾波就是利用狀態(tài)空間的思維，將信號當成線性系統(tǒng)的輸出，然后將信號轉(zhuǎn)變成方程進行解決?？柭鼮V波預測法對數(shù)據(jù)的需求較少，它可以將最新產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行收集，然后通過方程進行推理計算，得到新的估算值卡爾曼濾波預測法通過不斷收集的數(shù)據(jù)對計算的數(shù)值進行修改。通過不斷的數(shù)據(jù)修改使預測的準確性大大增加。這種方法不但能夠?qū)Χ唐谪摵蛇M行準確預測，還能對超短期的負何進行預測。

4.5趨勢分析法

趨勢分析法是現(xiàn)今我國電力系統(tǒng)中最為常見的定量預測方法。在具體的工作過程中，趨勢分析法的應用形式十分簡單，在處理歷史資料的過程中，很容易產(chǎn)生隨機誤差。但是，在很多情況下，選擇合適的趨勢曲線進行計算。會產(chǎn)生良好的預測結(jié)果，其使用的關鍵是數(shù)據(jù)處理模型選擇的可行度。圖形識別法和差分法是應用趨勢分析的過程中兩種選擇處理模式的最堪本方法。趨勢分析法主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)處理量較少、數(shù)據(jù)處理流程比較簡單等方面，其確定性在于一旦負荷量出現(xiàn)改變，其數(shù)據(jù)計算結(jié)果會產(chǎn)生嚴重的偏差。

4.6灰色預測法

灰色預測法是利用生活中的顏色對所能獲取的信息資源進行描述，一般情況下，這種方法非常簡單明了，白色代表已經(jīng)獲知的信息內(nèi)容，黑顏色代表未知，灰色地帶相當于對信息掌握相對模糊、不潔晰。所說的電荷就屬于典型的灰色地帶，其主要特點是只需要知道少量的數(shù)據(jù)，就可以對預測結(jié)果有大致判斷，對參數(shù)進行估算，通常運用最小二乘法，當然，這只適用于對小數(shù)據(jù)的預則應用。將負荷數(shù)據(jù)進行變權(quán)緩沖預處理后，再利用灰色理論進行負荷預測，取得了較理想效果。

5、結(jié)束語

綜上所述，負荷預測的準確性對于電網(wǎng)規(guī)劃具有重要的意義。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，電網(wǎng)負荷預測方法也在不斷發(fā)展與完善。只有采用科學正確的負荷預測方法，才能為城市電網(wǎng)規(guī)劃提供精準的基礎數(shù)據(jù)，才能保證電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟的運行。

(宋思海 國網(wǎng)晉中供電公司 山西普中 045400)

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作者簡介：

宋思海(1974.11-)，男，山西介休人，西安交通大學畢業(yè)，工程師，單位：國網(wǎng)晉中供電公司，主要從事電網(wǎng)規(guī)劃及營銷業(yè)務管理。