區(qū)域電網(wǎng)節(jié)假日短期負(fù)荷預(yù)測(cè)方法簡(jiǎn)介

石磊

【摘 要】本文通過(guò)對(duì)節(jié)假日短期負(fù)荷預(yù)測(cè)方法的研究，結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，提出了節(jié)假日負(fù)荷預(yù)測(cè)的一些方法。實(shí)際應(yīng)用于長(zhǎng)治電網(wǎng)2013年春節(jié)短期負(fù)荷預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)結(jié)果良好。

【關(guān)鍵詞】節(jié)假日；降幅；時(shí)段

短期電力負(fù)荷預(yù)測(cè)是電力系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行部門不可缺少的重要組成部分。由于影響負(fù)荷預(yù)測(cè)的因素眾多、各種用電負(fù)荷變化規(guī)律各異、變化趨勢(shì)隨機(jī)性強(qiáng)，難以用確定統(tǒng)一的數(shù)學(xué)模型來(lái)描述，各類負(fù)荷預(yù)測(cè)軟件都很難達(dá)到較高的預(yù)測(cè)精度。

多年來(lái)應(yīng)用于負(fù)荷預(yù)測(cè)各種各樣的算法，各有優(yōu)勢(shì)，又各自含有不可克服的缺陷。對(duì)于地區(qū)一級(jí)電網(wǎng)而言，預(yù)測(cè)的難度在于負(fù)荷絕對(duì)值小，規(guī)律性差，隨機(jī)事件影響權(quán)重大，完全依靠某種或某幾種算法來(lái)預(yù)測(cè)很難達(dá)到理想的預(yù)測(cè)精度，要達(dá)到理想的預(yù)測(cè)精度，必須采取以軟件預(yù)測(cè)為輔，人工修正為主的思路。

隨著人民生活水平的提高，對(duì)節(jié)假日的生活，工作觀念發(fā)生了較大變化，節(jié)假日負(fù)荷與正常日相比呈現(xiàn)出獨(dú)特的變化規(guī)律，節(jié)假日負(fù)荷一般有以下共同特點(diǎn)：

（1）與正常日相比，節(jié)假日部分用戶停產(chǎn)放假，生產(chǎn)負(fù)荷比正常日大幅下降，所以節(jié)假日負(fù)荷會(huì)明顯降低。

（2）與正常日相比，人民生活規(guī)律有所變化，出行、聚會(huì)、娛樂(lè)等活動(dòng)增多，照明負(fù)荷明顯增高（比如元宵節(jié)），不考慮生產(chǎn)用電負(fù)荷變化，生活用電負(fù)荷有所增長(zhǎng)。

（3）對(duì)于同一節(jié)假日而言，縱向比較可知，各年同一假日負(fù)荷曲線形狀具有很強(qiáng)的相似性，剔除偶然事件干擾，只是負(fù)荷水平有所不同。

節(jié)假日總體負(fù)荷水平下降是肯定的，主要預(yù)測(cè)難度在于把握負(fù)荷在不同時(shí)段的下降幅度。

1.部分節(jié)假日的負(fù)荷特點(diǎn)研究

1.1除夕-春節(jié)

負(fù)荷特點(diǎn)：相比其他節(jié)假日停產(chǎn)或減產(chǎn)的用戶最多，生產(chǎn)負(fù)荷下降最明顯，由于我國(guó)有除夕“熬夜”的傳統(tǒng)習(xí)俗，還有合家觀看春晚至新年鐘聲敲響以后等特點(diǎn)，所以除夕夜晚高峰用電負(fù)荷持續(xù)時(shí)間很長(zhǎng)，直至凌晨點(diǎn)2以后才能逐漸下降至低谷負(fù)荷水平，2009年開(kāi)始把除夕定為位法定節(jié)假日，除夕當(dāng)天生產(chǎn)負(fù)荷有了明顯下降，并且下降幅度越來(lái)越大，2013年除夕負(fù)荷下降幅度已接近春節(jié)下降幅度，最低負(fù)荷一般出現(xiàn)在14：00至17：00之間，在此時(shí)段負(fù)荷下降最為明顯，春節(jié)晚高峰負(fù)荷將大大低于除夕夜負(fù)荷水平，持續(xù)時(shí)間也將恢復(fù)正常。

長(zhǎng)治地區(qū)電網(wǎng)2009年以來(lái)除夕及春節(jié)負(fù)荷下降情況：

除夕：2009年下降40MW；2010年下降35MW；2011年下降100MW；2012年下降90MW； 2013年下降200MW。

春節(jié)：2009年下降120MW；2010年下降130MW；2011年下降150MW；2012年下降250MW；2013年下降210MW。

1.2元宵節(jié)

（雖然不是法定節(jié)假日，但負(fù)荷仍具有節(jié)日特征）負(fù)荷特點(diǎn)：春節(jié)過(guò)后，停產(chǎn)或減產(chǎn)用戶逐步恢復(fù)生產(chǎn)，生產(chǎn)負(fù)荷相比春節(jié)明顯升高，但比正常日有所降低；各類慶?；顒?dòng)，大型燈展活動(dòng)達(dá)到高潮，會(huì)導(dǎo)致晚高峰負(fù)荷有一定升高。

1.3清明節(jié)

負(fù)荷特點(diǎn)：清明節(jié)最重要的習(xí)俗是掃墓、祭祖等活動(dòng)，隨著人民生活水平的大幅提高，人們對(duì)清明節(jié)祭奠先輩活動(dòng)越來(lái)越重視，自從2009年清明節(jié)列入法定節(jié)假日以來(lái)，負(fù)荷特征越來(lái)越表現(xiàn)出明顯的節(jié)日特性，經(jīng)過(guò)調(diào)查歷年清明節(jié)負(fù)荷情況，生產(chǎn)負(fù)荷下降幅度呈逐年增大趨勢(shì)，這說(shuō)明在清明節(jié)停產(chǎn)或減產(chǎn)的用戶呈逐年增多趨勢(shì)，負(fù)荷明顯下降位于8：00～18：00時(shí)段。

長(zhǎng)治地區(qū)電網(wǎng)2009年以來(lái)清明節(jié)負(fù)荷下降情況：

2009年下降75MW；2010年下降72MW；2011年下降85MW； 2012年下降120MW；2013年下降125MW。

1.4中秋節(jié)

負(fù)荷特點(diǎn)：中秋節(jié)主要的習(xí)俗是慶祝團(tuán)圓，賞月等活動(dòng)，生活用電少量增長(zhǎng)，生產(chǎn)用電負(fù)荷明顯下降，但下降幅度相對(duì)較小，不及清明節(jié)負(fù)荷下降幅度，近幾年來(lái)降幅沒(méi)有明顯的增大，一直穩(wěn)定在80MW左右，負(fù)荷明顯下降一般位于12：00～19：00時(shí)段。

長(zhǎng)治地區(qū)電網(wǎng)2009年以來(lái)中秋節(jié)負(fù)荷下降情況：

2009年下降85MW；2010年下降72MW；2011年下降80MW； 2012年下降80MW；2013年下降120MW。

1.5國(guó)慶節(jié)

負(fù)荷特點(diǎn)：國(guó)慶節(jié)期間一般會(huì)有大型的慶典活動(dòng)，也是旅游黃金周時(shí)間，生活用電少量增長(zhǎng)，生產(chǎn)用電負(fù)荷明顯下降，但下降幅度不及中秋節(jié)，有逐年增大趨勢(shì)，長(zhǎng)假前三天負(fù)荷水平相當(dāng)，后幾天會(huì)逐漸恢復(fù)至正常水平。

長(zhǎng)治地區(qū)電網(wǎng)2009年以來(lái)國(guó)慶節(jié)負(fù)荷下降情況：

2009年下降40MW；2010年下降50MW；2011年下降55MW； 2012年下降90MW；2013年下降70MW。

關(guān)于國(guó)慶、中秋兩節(jié)疊加出現(xiàn)情況分析：2001年國(guó)慶中秋兩節(jié)為同一天，一般每隔19年才會(huì)出現(xiàn)一次，下一次將會(huì)出現(xiàn)在2020年，但2009與2012年的國(guó)慶與中秋比較臨近（不超過(guò)三天），假期重疊在一起，2009年中秋節(jié)為10月3日，10月1日負(fù)荷下降40MW，到10月3日中秋節(jié)負(fù)荷再下降45MW，累計(jì)達(dá)到近幾年中秋節(jié)負(fù)荷平均降幅80MW。而2012年9月30日為中秋節(jié)，負(fù)荷下降80MW，第二天為國(guó)慶節(jié)，負(fù)荷沒(méi)有出現(xiàn)較大變化，可見(jiàn)2012年國(guó)慶節(jié)負(fù)荷大幅下降90MW，與前一天是中秋節(jié)有很大關(guān)系，我們暫且認(rèn)為，先國(guó)慶節(jié)后中秋節(jié)情形時(shí)，國(guó)慶節(jié)負(fù)荷下降一檔，到中秋再下降一檔；而先中秋節(jié)后國(guó)慶節(jié)情形時(shí)，中秋節(jié)負(fù)荷一步下降到位，到國(guó)慶節(jié)時(shí)負(fù)荷不出現(xiàn)大的變化，下一次兩節(jié)相距最近的是2017年，中秋節(jié)是10月4日，先國(guó)慶節(jié)后中秋節(jié)，相差4天，預(yù)測(cè)時(shí)可參考2009年國(guó)慶節(jié)中秋節(jié)負(fù)荷變化情況。

元旦，勞動(dòng)節(jié)、端午節(jié)等節(jié)假日負(fù)荷，經(jīng)調(diào)查歷年元旦負(fù)荷下降幅度不超過(guò)50MW；而勞動(dòng)節(jié)與端午節(jié)負(fù)荷沒(méi)有明顯下降，節(jié)日特征不是很明顯，預(yù)測(cè)時(shí)按正常日對(duì)待，適當(dāng)修正即可。

實(shí)際預(yù)測(cè)時(shí)還必須綜合考慮電網(wǎng)運(yùn)行方式、地方電廠、天氣變化等因素帶來(lái)的影響，并且每日參照實(shí)際負(fù)荷變化情況，對(duì)未來(lái)幾日預(yù)測(cè)曲線進(jìn)行調(diào)整、修改。如果預(yù)測(cè)出現(xiàn)較大的偏差后，及時(shí)修改隨后幾天的預(yù)測(cè)值，能有效控制預(yù)測(cè)誤差的增大。

2.節(jié)日負(fù)荷預(yù)測(cè)建議

（1）充分查看、分析近幾年同類節(jié)假日期間用電負(fù)荷曲線，確定預(yù)測(cè)曲線基本形狀。

（2）調(diào)查了解各用電大戶節(jié)日期間生產(chǎn)計(jì)劃用電情況，評(píng)估生產(chǎn)負(fù)荷下降情況。

（3）參考節(jié)前實(shí)際負(fù)荷曲線，評(píng)估不同時(shí)段負(fù)荷下降幅度。

（4）綜合考慮電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行情況，對(duì)預(yù)測(cè)曲線進(jìn)行修正，最終形成預(yù)測(cè)曲線。

3.預(yù)測(cè)實(shí)例

2013年春節(jié)預(yù)測(cè)，參考曲線調(diào)取2月3日（代表節(jié)前正常負(fù)荷水平），經(jīng)調(diào)查往年春節(jié)歷史數(shù)據(jù)，問(wèn)詢大用戶春節(jié)期間生產(chǎn)計(jì)劃用電情況，估計(jì)負(fù)荷最大降幅將達(dá)到200MW，預(yù)測(cè)曲線在相應(yīng)時(shí)段最大下調(diào)幅度大約200MW（14：00至16：00時(shí)段下調(diào)200MW，其他時(shí)段下調(diào)低于均200MW），00：00時(shí)刻參考前一日實(shí)際負(fù)荷水平然后緩慢下降至低谷水平，曲線大體形狀參照往年春節(jié)。

預(yù)測(cè)效果：在01：00至6：00時(shí)段與21：00至24：00時(shí)段誤差較大，預(yù)測(cè)負(fù)荷偏高約40MW，全天準(zhǔn)確率為97.14%，日平均負(fù)荷僅1060MW，負(fù)荷變化幅度巨大，能達(dá)到這樣的準(zhǔn)確率已屬不易，預(yù)測(cè)基本成功。

以上研究依據(jù)長(zhǎng)治地區(qū)電網(wǎng)實(shí)際，可能不適用于其他地區(qū)。對(duì)于節(jié)日負(fù)荷特性仍有大量細(xì)致的工作需要進(jìn)一步深入研究。我們將繼續(xù)努力提高預(yù)測(cè)的精度，為電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、高效運(yùn)行提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 [科]

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