電力系統(tǒng)負荷預(yù)測方案分析及解決方案

【摘要】負荷預(yù)測是電力調(diào)度部門的一項重要任務(wù)，它實際上是對電力市場需求的預(yù)測，是電力系統(tǒng)實現(xiàn)管理現(xiàn)代化的重要手段。其目的就是提供負荷的發(fā)展?fàn)顩r及水平。在當(dāng)前電力飛速發(fā)展和電力供應(yīng)短缺的情況下，合理、準(zhǔn)確地進行系統(tǒng)規(guī)劃和保證系統(tǒng)經(jīng)濟、安全、穩(wěn)定地的運行極其重要。它直接關(guān)系到電力系統(tǒng)生產(chǎn)計劃的制定和系統(tǒng)短期運行方式安排，經(jīng)濟合理地安排電網(wǎng)內(nèi)部發(fā)電機組的檢修計劃，可以減少不必要的旋轉(zhuǎn)儲備容量，提高經(jīng)濟效益和社會效益。本文就現(xiàn)階段我國的負荷現(xiàn)狀，根據(jù)實際工作經(jīng)驗對負荷預(yù)測程序的提供的預(yù)測方法進行了初步的探索，以得到最終采用的預(yù)測方法。

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng)；負荷預(yù)測；方案分析；解決方案

電力系統(tǒng)負荷預(yù)測程序是電力系統(tǒng)中進行負荷預(yù)測的一種行之有效的手段，它通過計算程序自動采集、分析歷史數(shù)據(jù)，通過精密計算得到預(yù)測數(shù)據(jù)和曲線，能夠使負荷預(yù)測準(zhǔn)確度有大幅度提高。但是，在程序中提供了多種預(yù)測方法中，選取最準(zhǔn)確、最恰當(dāng)?shù)姆椒ǔ侍岣哓摵深A(yù)測準(zhǔn)確率的重要的手段之一，這就需要我們不斷地進行比較、探索，使預(yù)測的負荷更加精確。負荷特性分析是負荷預(yù)測的基礎(chǔ)，它要對目標(biāo)區(qū)域的負荷性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、分類、現(xiàn)狀、及發(fā)展趨勢進行研究。負荷預(yù)測是電力系統(tǒng)調(diào)度、實時控制、運行計劃和發(fā)展規(guī)劃的前提。其準(zhǔn)確度關(guān)乎企業(yè)計劃用電管理、經(jīng)濟效益和社會效益，是企業(yè)的一種基礎(chǔ)管理考量。

1、負荷的分類

電力系統(tǒng)負荷一般可以分為：城市民用負荷；商業(yè)負荷；農(nóng)村負荷；工業(yè)負荷；其他負荷。不同類型的負荷具有不同的特點和規(guī)律。

隨著近年來經(jīng)濟的高速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整和地方招商引資政策的不斷完善，我國的負荷結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大的變化，分為：墓礎(chǔ)負荷，它呈由城市民用負荷、農(nóng)業(yè)負荷、商業(yè)負荷和其他負荷組成；工業(yè)負荷，它是由大工業(yè)負荷和高耗能負荷組成。

根據(jù)用電構(gòu)成，負荷分為不動的負荷和變動的負荷，基礎(chǔ)負荷和大工業(yè)負荷是不動負荷，高耗能負荷是變動負荷。高耗能負荷則屬于變動負荷，存在相對的不穩(wěn)定性。因此，在預(yù)測過程中需要進行必要的人工干預(yù)，對預(yù)測結(jié)果進行修正。

2、負荷預(yù)測

2.1負荷預(yù)測的內(nèi)容

電力系統(tǒng)負荷預(yù)測包括最大負荷功率、負荷電量及負荷曲線的預(yù)測。負荷功率預(yù)測對于確定電力系統(tǒng)發(fā)電設(shè)備及輸變電設(shè)備的容量是非常重要的。

2.2預(yù)測的基本過程

調(diào)查和選擇歷史負荷數(shù)據(jù)資料，并對歷史資料的進行整理。由于正常情況下地區(qū)負荷的峰谷差，最大、最小負荷出現(xiàn)的時間變化不大，所以在選取需要的歷史資料時要就近選取。對所收集的與負荷有關(guān)的統(tǒng)計資料進行審核和必要的加工整理，并對所用資料進行數(shù)據(jù)分析和預(yù)處理，（即對歷史資料中的異常值的平穩(wěn)化以及缺失數(shù)據(jù)的補遺）來保證資料的質(zhì)量，從而為保證預(yù)測質(zhì)量打下基礎(chǔ)，即要注意資料的完整無缺，數(shù)字準(zhǔn)確無誤，并對不可靠的資料加以核實調(diào)整。進行人工事件設(shè)置。查找預(yù)測日是否有計劃檢修和非計劃檢修，天氣狀況是否有巨大變化，然后對相應(yīng)項目進行人工設(shè)置。預(yù)測程序在進行預(yù)測時自動考慮這些事件對預(yù)測負荷的影響，可以達到提高預(yù)測準(zhǔn)確度的目的。運用各種預(yù)測方法建立負荷預(yù)測模型，對負荷進行科學(xué)預(yù)測。摸清規(guī)律，綜合分析。負荷變化在每一個地區(qū)都是有規(guī)律可循的。有了基礎(chǔ)負荷的掌控，加之對不同大用戶的生產(chǎn)計劃規(guī)律、節(jié)假日負荷歷史變化規(guī)律的比對、節(jié)令氣象變化等規(guī)律綜合分析，加大對負荷預(yù)測的綜合考量。

綜上所述：在進行負荷預(yù)測時可按一下六步進行，“一步”細化全天時區(qū)，將日負荷曲線劃分為凌晨、早高峰、下午、晚高峰四個時段預(yù)測，擴充曲線參考范圍；“二步”結(jié)合停電計劃、量化停電負荷，細致記錄特殊事件；“三步”評估天氣預(yù)報，敏感天氣關(guān)聯(lián)負荷，建立天氣負荷數(shù)據(jù)庫；“四步”分析假日特性、定性定量分析特殊日曲線，把握特殊曲線規(guī)律；“五步”做好日周月年總結(jié)，建立負荷數(shù)據(jù)庫；“六步”每日自我評價、跟進負荷預(yù)測準(zhǔn)確率變化曲線，及時發(fā)現(xiàn)近期準(zhǔn)確率的異常情況，積極反饋，調(diào)整提高。同時，對各地的負荷預(yù)測應(yīng)把握以下原則：

因事制宜，對策到位。對各類偶發(fā)事件影響因素的對策，電網(wǎng)事故、檢修變化等情況，盡量縮短其持續(xù)時間，降低負荷變化對預(yù)測的影響。對節(jié)假日負荷變化較大的情況，分析歷史五年節(jié)假日負荷曲線，進行統(tǒng)計分析，按不同節(jié)假日制定不同的預(yù)測對策。對惡劣天氣影響因素，與氣象部門聯(lián)系，簽訂協(xié)議，按時獲取詳細的天氣預(yù)報信息，及時對預(yù)測曲線進行修正。對大用戶負荷波動影響因素的對策，建立聯(lián)系機制，做好生產(chǎn)情況調(diào)查，盡量把大用戶負荷波動對負荷預(yù)測的影響降到最低。

實際加經(jīng)驗，科學(xué)研判。發(fā)揮經(jīng)驗，準(zhǔn)確研判不同時期負荷變化規(guī)律，制定對策措施。日常的短期預(yù)測遵循“遠小近大”的原則，優(yōu)先參考近幾日歷史曲線，同時參考同類型歷史實測曲線。節(jié)假日短期預(yù)測遵循“遠大近小”的原則，優(yōu)先參考同類型歷史實測曲線，確定預(yù)測曲線的基本形狀，同時參考近幾日歷史曲線來確定預(yù)測負荷。實時掌握方式安排、“峰谷”點負荷變化等，加以調(diào)整，確保工作有的放矢。

依托科技，修正報送。充分發(fā)揮自動化系統(tǒng)功能，提高SCADA系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率，密切關(guān)注主變、線端遙測量等信息的變化，同時在SCADA系統(tǒng)中開發(fā)“長治地區(qū)分類負荷曲線匯總表”，對所有變電站的用戶出線遙測量，按負荷性質(zhì)進行分類匯總。深入挖掘相關(guān)輔助系統(tǒng)如AVC系統(tǒng)、狀態(tài)估計、調(diào)度員潮流對負荷預(yù)測的作用和影響，為負荷預(yù)測提供多方面的技術(shù)支撐。同時開發(fā)“負荷預(yù)測輔助軟件”，在軟件系統(tǒng)分析生成數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過人工的綜合分析對數(shù)據(jù)進行修正補充，進一步確保了預(yù)測精準(zhǔn)水平。

負荷預(yù)測模型是統(tǒng)計資料軌跡的概括，選擇恰當(dāng)?shù)念A(yù)測模型，是負荷預(yù)測過程中至關(guān)重要的一步。目前，用于電力系統(tǒng)負荷預(yù)報的算法很多，在預(yù)測程序中所用的方法有時間序列法、指數(shù)平滑法、線形回歸法和綜合法。通過比較，我們認為用線性回歸法得到的預(yù)測數(shù)據(jù)更精確一些。因此，在短期負荷預(yù)測中用線性回歸法比較好。目前，我局在進行短期負荷預(yù)測時所運用的預(yù)測方法就是線性回歸法。

結(jié)語

負荷預(yù)測的結(jié)果是電力系統(tǒng)運行的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，其精度直接影響運行的安全性和經(jīng)濟性。因此，提高其精度也是每個負荷預(yù)測人員追求的最高目標(biāo)。這就有必要對預(yù)測方法不斷改進，相信負荷預(yù)測的理論會越來越成熟，預(yù)測的精度越來越高。負荷預(yù)測準(zhǔn)確率指標(biāo)的大幅提升，為供電企業(yè)實現(xiàn)科學(xué)調(diào)度、經(jīng)濟調(diào)度提供了重要依據(jù)，為電網(wǎng)的發(fā)展和效益提升發(fā)揮了重要作用。