淺析電力系統(tǒng)負荷預(yù)測問題及處理方案

劉波?李旭濱

[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，選取最準確、最恰當(dāng)?shù)姆椒ǔ侍岣哓摵深A(yù)測準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。

一、負荷預(yù)測

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.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。

3.預(yù)測的基本步驟

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)測準確率變化曲線，及時發(fā)現(xiàn)近期準確率的異常情況，積極反饋，調(diào)整提高。

4.預(yù)測的基本原則

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。

三、電力負荷預(yù)測的影響因素

1.氣象因素的影響

很多負荷預(yù)測數(shù)學(xué)模型都引入了氣象部門提供的氣象預(yù)報信息，包括溫濕度、雨量等在內(nèi)的氣象因素都會直接影響負荷波動，尤其在居民負荷占據(jù)較高比例的地區(qū)，這種影響更大。由于天氣變化大，負荷大幅波動，造成負荷預(yù)測的難度加大。

2.節(jié)假日及特殊條件的影響

較之正常工作日，一般節(jié)假日的負荷都會明顯降低，以春節(jié)為例，春節(jié)期間的負荷曲線一般會出現(xiàn)大幅度的下降變形，而其變化周期也大致與假日周期吻合。在和正常工作日的橫向比較中，節(jié)假日期間可供研究的負荷數(shù)據(jù)較少，各種隨機波動因素都會干擾符合。不過就同一節(jié)假日的縱向比較來說，每年的負荷曲線都呈現(xiàn)出比較相似的變化趨勢。這也能為節(jié)假日負荷預(yù)測提供可借鑒的依據(jù)。

3.大工業(yè)用戶突發(fā)事件的影響

對于大工業(yè)用戶裝接容量占用電負荷較高的地區(qū)，大工業(yè)用戶在負荷預(yù)測偏差中起到的影響作用也比較大。一般情況下，大工業(yè)用戶連續(xù)生產(chǎn)情況下日常用電負荷相對穩(wěn)定。不過自身的設(shè)備原因或外部因素變化的情況下，偏差出現(xiàn)的可能性也是存在的。比如設(shè)備發(fā)生臨時故障或天然氣來量不足等現(xiàn)象都可能造成用電負荷突變，影響負荷預(yù)測準確率。

4.負荷特性分析和預(yù)測方法的影響

目前，由于很多地區(qū)在負荷種類結(jié)構(gòu)以及變化因素上的統(tǒng)計分析工作不夠深入系統(tǒng)，導(dǎo)致在需要歷史數(shù)據(jù)進行對照時無法展開工作，對于負荷特性和相關(guān)變化規(guī)律的總結(jié)也就無從談起。而現(xiàn)實當(dāng)中，不少電網(wǎng)的調(diào)度機構(gòu)預(yù)測曲線的制作時僅憑預(yù)測人員的經(jīng)驗辦事，科學(xué)使用的預(yù)測軟件應(yīng)用率比較低。而人工經(jīng)驗為主要手段預(yù)測由于數(shù)據(jù)性不強、方式單一，其預(yù)測結(jié)果也有一定的局限性。

5.管理與政策的影響

負荷預(yù)測是一項技術(shù)含量很高的工作，然而負荷預(yù)測工作在很多地區(qū)還沒有得到足夠的重視，基礎(chǔ)工作薄弱，考核標準過于寬松，與大用戶的信息溝通不暢，大用戶的用電缺乏計劃性和有序性；預(yù)測人員缺乏良好的綜合素質(zhì)、較高的分析能力和豐富的運行經(jīng)驗，不適應(yīng)高標準工作的要求。

參考文獻：

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