淺析電網(wǎng)負荷預(yù)測方法

摘 要：電網(wǎng)負荷預(yù)測是電網(wǎng)安全運行的基礎(chǔ)，在電力市場具有重要的作用。本文主要總結(jié)了電網(wǎng)負荷預(yù)測的方法，希望為電網(wǎng)負荷預(yù)測提供幫助。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng) 負荷 預(yù)測

中圖分類號：TM715 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）06（b）-0112-01

電網(wǎng)負荷預(yù)測是從現(xiàn)有的經(jīng)濟、社會發(fā)展的角度出發(fā)，以電力系統(tǒng)的需求為基礎(chǔ)，通過對電力系統(tǒng)用電歷史數(shù)據(jù)分析和研究，找到事物之間的內(nèi)在聯(lián)系和發(fā)展規(guī)律，為未來的經(jīng)濟、社會發(fā)展提供預(yù)測的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，從而使電力部門對用電需求提前作出準(zhǔn)確的預(yù)測。

電網(wǎng)負荷預(yù)測是電力系統(tǒng)管理中的一個重要組成部分，電網(wǎng)負荷預(yù)測的結(jié)果對電力企業(yè)的決策與行動有很重要的作用。尤其是對于發(fā)電公司、供電公司，預(yù)測結(jié)果更是對它們的運轉(zhuǎn)和決策有很大的影響。對于發(fā)電公司來說，電網(wǎng)負荷預(yù)測能夠幫助發(fā)電公司制定合理的發(fā)電計劃和檢修計劃，同時也是制定各種用電價格的重要依據(jù)。對于供電公司來說，電網(wǎng)負荷預(yù)測是制定購電計劃的基礎(chǔ)，同時，供電公司也是根據(jù)電網(wǎng)負荷預(yù)測來對電網(wǎng)的發(fā)展進行規(guī)劃處理并提出相應(yīng)的決策，從而確保供電電網(wǎng)安全可靠的運行下去。因此，電網(wǎng)負荷預(yù)測的準(zhǔn)確性直接影響著發(fā)電計劃和購電計劃的準(zhǔn)確行和可行性的實施。

1 電網(wǎng)負荷預(yù)測的種類

從電網(wǎng)負荷預(yù)測的周期來看，電網(wǎng)負荷預(yù)測可以分為長期負荷預(yù)測、中期負荷預(yù)測、短期負荷預(yù)測、超短期負荷預(yù)測。根據(jù)負荷的性質(zhì)可以將電網(wǎng)負荷預(yù)測分為負荷率預(yù)測、平均負荷預(yù)測、最小負荷預(yù)測、最大負荷預(yù)測、高峰負荷平均預(yù)測、低谷負荷平均預(yù)測等。根據(jù)全社會用電情況可以將電網(wǎng)負荷預(yù)測分為工業(yè)負荷預(yù)測、城市民用負荷預(yù)測、城市商業(yè)負荷預(yù)測、農(nóng)村負荷預(yù)測等。根據(jù)負荷預(yù)測原理進行劃分，負荷預(yù)測分為可能性原理、可知性原理、系統(tǒng)性原理、連續(xù)性原理等。從以上多種分類我們可以得到，電網(wǎng)負荷預(yù)測具有時間性、條件性、不完全準(zhǔn)確性等特點。

2 電網(wǎng)負荷預(yù)測方法

電網(wǎng)負荷預(yù)測的方法多種多樣，我們主要從職能預(yù)測方法和負荷預(yù)測新技術(shù)方面進行探討。

2.1 職能預(yù)測

（1）人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測法。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是對人腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)過程和處理問題的方式進行的模仿。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的組成部分是具有并行運算處理能力的神經(jīng)元和神經(jīng)元之間連接的權(quán)值，通過函數(shù)來反應(yīng)輸入數(shù)據(jù)與輸出數(shù)據(jù)之間的映射關(guān)系。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測能夠自動處理非結(jié)構(gòu)性、非規(guī)律性的問題，同時也有很強的記憶功能、和強大的自學(xué)功能，因此，在當(dāng)前形式下，采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測法對電網(wǎng)負荷進行預(yù)測越來越普遍。使用遞歸人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對電網(wǎng)負荷進行預(yù)測，可以通過梯度下降法來提高網(wǎng)絡(luò)的收斂速度，而實踐結(jié)果表明，遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測能夠更準(zhǔn)確的判斷電網(wǎng)負荷情況。然而，人工神經(jīng)預(yù)測也存在著問題，在設(shè)置自學(xué)參數(shù)的時候比較困難，雖然能夠提高收斂速度，但收斂速度仍然緩慢，同時人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)確定起來也很困難。

（2）模糊預(yù)測法。模糊預(yù)測方法是以模糊理論為基礎(chǔ)，將現(xiàn)有的用電歷史數(shù)據(jù)、現(xiàn)有的工作經(jīng)驗結(jié)合到一次進行綜合表述，然后通過計算機進行分析，轉(zhuǎn)換成為能夠在計算機上進行運算的數(shù)據(jù)，從而完成各種預(yù)測。模糊預(yù)測可以將專家的意圖進行描述，對電力系統(tǒng)中的不精確的現(xiàn)象進行處理。但模糊預(yù)測需要人為的去進行相關(guān)操作，這在一定程度上使模糊預(yù)測的發(fā)展受到限制。用模糊理論進行中長期的電網(wǎng)負荷預(yù)測的方法，主要是模糊指數(shù)平滑法、模糊聚類預(yù)測法、模糊線性回歸法。實踐證明，這三種方法能夠比較精確的預(yù)測電網(wǎng)的負荷情況，應(yīng)該大力推廣。

（3）數(shù)據(jù)挖掘預(yù)測法。數(shù)據(jù)挖掘是從大量的現(xiàn)有數(shù)據(jù)中挖掘出對于預(yù)測有用的信息，然后將這些信息轉(zhuǎn)換為人們能夠理解的形式?，F(xiàn)有的數(shù)據(jù)信息中有大量的數(shù)據(jù)，而有些數(shù)據(jù)對于電網(wǎng)負荷預(yù)測沒有幫助，就要將相關(guān)的有價值的信息進行提取，而數(shù)據(jù)挖掘能夠有效的消除冗余信息，有助于提高負荷預(yù)測的準(zhǔn)確性?，F(xiàn)階段應(yīng)用最廣的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、決策樹技術(shù)、聚類分析技術(shù)、統(tǒng)計學(xué)分析技術(shù)等。

2.2 電網(wǎng)負荷預(yù)測新技術(shù)

趨勢外推預(yù)測技術(shù)。電力的使用情況具有隨機性和不確定性的特點，但電力負荷也有著明顯的變化。根據(jù)不同行業(yè)用電量負荷的發(fā)展規(guī)律，制定相應(yīng)的策略，結(jié)合趨勢外推的預(yù)測技術(shù)對電網(wǎng)負荷進行預(yù)測，可以得到比較好的效果。趨勢外推預(yù)測技術(shù)是根據(jù)現(xiàn)有的信息進行歸納總結(jié)，從事物的共性方面進行探討和延伸，來得到預(yù)測的結(jié)果。趨勢外推預(yù)測方法包括有線性趨勢預(yù)測、二次曲線趨勢預(yù)測、多項式趨勢預(yù)測、累計趨勢預(yù)測、對數(shù)趨勢預(yù)測等。使用趨勢外推方法進行預(yù)測處理，只需要運用歷史數(shù)據(jù)就可以，不需要專業(yè)的方法，操作方便簡捷，易于實現(xiàn)。然而如果電網(wǎng)負荷在變動的情況下使用外推技術(shù)進行預(yù)測，會出現(xiàn)較大的誤差，對電網(wǎng)負荷預(yù)測的準(zhǔn)確性帶來影響。

電網(wǎng)負荷預(yù)測方法還有很多，如小波預(yù)測法，它是根據(jù)被測信號頻率的高低，通過對頻譜進行分析處理，從而捕捉到微弱信號以及它們的任意分量，從而得出負荷預(yù)測數(shù)值。小波預(yù)測能夠有效的應(yīng)用到各種預(yù)測系統(tǒng)中。電力系數(shù)法是利用電量平均增長率進而國內(nèi)生產(chǎn)總值之間的比例關(guān)系，然后根據(jù)國內(nèi)生產(chǎn)總值的增長速度，并結(jié)合電網(wǎng)彈力系數(shù)對電網(wǎng)負荷進行預(yù)測，這也是負荷預(yù)測的有效方法。

3 結(jié)語

電網(wǎng)負荷預(yù)測是電網(wǎng)安全運行的基礎(chǔ)，在電力系統(tǒng)管理中占有重要的地位，電網(wǎng)負荷預(yù)測具有不確定性、時間性、條件性等特點，進行電網(wǎng)負荷預(yù)測是很復(fù)雜的事情。電網(wǎng)負荷預(yù)測的方法多種多樣，在進行負荷預(yù)測時要根據(jù)現(xiàn)有的條件對歷史數(shù)據(jù)進行合理的可行性分析，在預(yù)測的過程中也要不斷的發(fā)現(xiàn)新的預(yù)測方法，為提高電網(wǎng)負荷預(yù)測的準(zhǔn)確率而不斷探索。

參考文獻

[1] 李鵬飛，加瑪麗汗·庫馬什，常喜強.幾種電力負荷預(yù)測方法的比較[J].電氣技術(shù)，2011（6）：49-50.

[2] 李江濤，魯靖華.淺析電網(wǎng)負荷預(yù)測方法及其實現(xiàn)[J].應(yīng)用科技，2010（6）：237.

[3] 王?，?電網(wǎng)負荷預(yù)測方法及其實現(xiàn)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2010（27）：102.