電量預(yù)測(cè)思路算法和算法分析研究

朱長(zhǎng)江

摘 要：針對(duì)當(dāng)前企業(yè)生產(chǎn)中存在諸多的不確定因素，導(dǎo)致用電需求不確定性增加的現(xiàn)狀，而以往常采用的方法在實(shí)際使用中存在各種局限性或數(shù)學(xué)模型過(guò)于復(fù)雜難以實(shí)用化，論文基于筆者工作實(shí)踐，提出了3種簡(jiǎn)單實(shí)用的電量預(yù)測(cè)方法。

關(guān)鍵詞：電量 預(yù)測(cè) 方法 容量

中圖分類號(hào)：TM71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）11（a）-0047-02

近年來(lái)， 國(guó)家電網(wǎng)公司明確提出了對(duì)電量預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性要求， 并將其納入企業(yè)業(yè)績(jī)考核之中。因此， 如何提高負(fù)荷和電量的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性成為電力生產(chǎn)計(jì)劃人員直接面臨的一個(gè)難題。計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)代，企業(yè)生產(chǎn)總量由國(guó)家計(jì)劃調(diào)控， 農(nóng)村用電、居民生活用電差距不大， 有一定的規(guī)律可循， 只要進(jìn)行充分地市場(chǎng)調(diào)研， 運(yùn)用單耗法就可以較為準(zhǔn)確地進(jìn)行預(yù)測(cè)。而如今， 市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)方式多種多樣， 公有制、私有制經(jīng)濟(jì)共同發(fā)展， 國(guó)際、國(guó)內(nèi)市場(chǎng)相互作用， 政治、經(jīng)濟(jì)形勢(shì)錯(cuò)綜復(fù)雜， 企業(yè)生產(chǎn)面臨諸多不確定因素，因此增加了用電需求的不確定性。以往常采用的諸如單耗法、曲線擬合、時(shí)間序列、回歸分析、灰色預(yù)測(cè)等方法， 包括近些年提出的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊技術(shù)和遺傳算法等智能計(jì)算方法。在實(shí)際應(yīng)用中各有其局限性， 或數(shù)學(xué)模型過(guò)于復(fù)雜難以實(shí)用化。通過(guò)對(duì)影響電量需求的相關(guān)因素分析， 總結(jié)出 3 種簡(jiǎn)單實(shí)用的電量預(yù)測(cè)方法（圖1）。

1 進(jìn)度推算法

1.1 思路和算法

該預(yù)測(cè)方法基于以下考慮： 每個(gè)地區(qū) 1 年中的月度電量走勢(shì)已經(jīng)比較客觀地反映出該地區(qū)季節(jié)、氣候變化、節(jié)假日因素， 以及企事業(yè)單位和城鄉(xiāng)居民的用電習(xí)慣等對(duì)售電量的影響， 可以從中總結(jié)出月度售電走勢(shì)的規(guī)律， 進(jìn)而進(jìn)行電量預(yù)測(cè)。具體預(yù)測(cè)方法為： 根據(jù)本年到目前累計(jì)電量的完成情況和前幾年同期電量的完成進(jìn)度， 推算本年度電量預(yù)計(jì)完成情況。通過(guò)該預(yù)測(cè)方法， 可提出當(dāng)年電量預(yù)測(cè)的高、中、低 3 種方案。在正常情況下， 中方案是推薦方案， 高方案或低方案根據(jù)年度用電需求走勢(shì)情況進(jìn)行取舍。該預(yù)測(cè)方法適用于預(yù)測(cè)當(dāng)年的年度電量水平， 建議在年度過(guò)半后應(yīng)用此方法。

1.2 方法評(píng)價(jià)

運(yùn)用進(jìn)度推算法可得出年度電量的高、中、低預(yù)測(cè)方案， 對(duì)于計(jì)劃方案優(yōu)選有幫助。一般情況下， 建議預(yù)測(cè)結(jié)果取中方案， 因此該方案已在實(shí)際工作中多次得到驗(yàn)證。若某年后幾個(gè)月有新的大型用電項(xiàng)目投產(chǎn)或工業(yè)生產(chǎn)形勢(shì)明顯趨好， 則建議取中偏高方案； 若遇到后幾個(gè)月經(jīng)濟(jì)緊縮， 則建議取中偏低方案。省級(jí)電力公司預(yù)測(cè)年度售電量時(shí)， 可分別對(duì)各基層公司的售電量按進(jìn)度推算法進(jìn)行預(yù)測(cè)， 匯總后得到省公司的年度預(yù)測(cè)值。然后， 通過(guò)對(duì)直接預(yù)測(cè)省公司售電量和匯總各基層單位售電量 2 種預(yù)測(cè)結(jié)果的比較， 進(jìn)行方案優(yōu)選。

2 報(bào)裝容量折算法

2.1 思路和算法

電力企業(yè)的業(yè)擴(kuò)報(bào)裝容量是售電增量的直接來(lái)源， 因此該期業(yè)擴(kuò)報(bào)裝容量（ 或裝接容量） 與今后一段時(shí)期的售電增量之間存在某種規(guī)律性的關(guān)系。該預(yù)測(cè)方法通過(guò)探求本年度業(yè)擴(kuò)報(bào)裝容量與次年度售電增量的關(guān)系， 進(jìn)行次年度售電量的預(yù)測(cè)?？紤]到江蘇近年來(lái)房地產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展， 房屋的空置率提高，居民用電業(yè)擴(kuò)報(bào)裝容量與售電增量相關(guān)性不大， 在預(yù)測(cè)中僅抽取大工業(yè)、非普工業(yè)和商業(yè)三大類與售電增量關(guān)聯(lián)度較高的業(yè)擴(kuò)報(bào)裝容量及售電增量進(jìn)行分析測(cè)算。報(bào)裝容量折算法通過(guò)售電增量與上期大工業(yè)、非普工業(yè)和商業(yè)三大類合計(jì)業(yè)擴(kuò)報(bào)裝容量的比例關(guān)系， 對(duì)后期售電量進(jìn)行預(yù)測(cè)。該預(yù)測(cè)方法適用于中長(zhǎng)期（年度、半年、季度）售電量預(yù)測(cè)。

2.2 算法分析

業(yè)擴(kuò)報(bào)裝容量與售電量是正相關(guān)的關(guān)系。通過(guò)各市公司業(yè)擴(kuò)報(bào)裝容量的增減情況， 可較為準(zhǔn)確地把握售電量的增加情況。近年來(lái)，由于國(guó)家宏觀調(diào)控政策的影響，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)在逐步調(diào)整， 一些高能耗企業(yè)減容的情況時(shí)有發(fā)生。因此， 業(yè)擴(kuò)報(bào)裝折算法應(yīng)結(jié)合考慮減容因素的影響， 可以用售電增量 /（ 業(yè)擴(kuò)報(bào)裝容量- 減容容量） 來(lái)計(jì)算等效小時(shí)， 這樣預(yù)測(cè)結(jié)果將更為合理。另外，不同地區(qū)不同時(shí)期的用電特性各不相同。近期內(nèi)， 江蘇大工業(yè)、非普工業(yè)和商業(yè)的業(yè)擴(kuò)報(bào)裝容量與售電增量的關(guān)聯(lián)度較高， 因此選取這3類業(yè)擴(kuò)報(bào)裝容量進(jìn)行折算。其他地區(qū)應(yīng)根據(jù)本地實(shí)際情況選取合適的分類業(yè)擴(kuò)報(bào)裝容量進(jìn)行折算， 以得到更為合理的預(yù)測(cè)結(jié)果。

3 等效利用小時(shí)測(cè)算法

3.1 思路和算法

預(yù)測(cè)思路來(lái)源于發(fā)電利用小時(shí)， 發(fā)電機(jī)組的年度發(fā)電利用小時(shí)與發(fā)用電平衡狀況密切相關(guān)， 電能緊缺則發(fā)電利用小時(shí)高， 反之則低。同樣， 全社會(huì)用電量與最大用電負(fù)荷之間也可以有個(gè)等效利用小時(shí)（ 等效利用小時(shí) = 全社會(huì)用電量 / 全口徑最高用電負(fù)荷）。因此，該預(yù)測(cè)方法主要是通過(guò)分析最大負(fù)荷的等效利用小時(shí)的變化情況來(lái)進(jìn)行電量預(yù)測(cè)。

等效利用小時(shí)測(cè)算法是通過(guò)計(jì)算前幾年的等效利用小時(shí)， 結(jié)合地區(qū)發(fā)用電平衡情況對(duì)下年度（或當(dāng)年） 等效利用小時(shí)進(jìn)行預(yù)測(cè)， 繼而預(yù)測(cè)全社會(huì)用電量。企業(yè)售電量的預(yù)測(cè)值可根據(jù)全社會(huì)用電量增長(zhǎng)率和電力企業(yè)售電量的增長(zhǎng)率關(guān)系， 推算得出。該測(cè)算方法適用于對(duì)全社會(huì)用電量預(yù)測(cè)值和最高用電負(fù)荷預(yù)測(cè)值兩者關(guān)系一致性的校驗(yàn)， 在最高用電負(fù)荷已經(jīng)出現(xiàn)或能夠較為準(zhǔn)確地把握最高用電負(fù)荷時(shí)， 可預(yù)測(cè)出年度全社會(huì)用電量。

3.2 分析

該算法誤差分析結(jié)果表明， 等效利用小時(shí)的分析具有合理性， 因此用等效利用小時(shí)來(lái)驗(yàn)證全社會(huì)用電量和最高用電負(fù)荷關(guān)系的一致性較合理。等效利用小時(shí)測(cè)算法可較好地對(duì)用電量和最高用電負(fù)荷的預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行校驗(yàn)， 有助于年度生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)計(jì)劃整體方案的協(xié)調(diào)一致性。該方法的使用必須結(jié)合地區(qū)發(fā)用電平衡情況、用電整體水平（用電負(fù)荷率水平）綜合考慮， 在已知或能夠較為準(zhǔn)確地把握用電量或最高用電負(fù)荷時(shí)， 可推算出另一個(gè)預(yù)測(cè)值。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著專業(yè)工作精細(xì)化和扁平化要求的提出， 科學(xué)合理的電量預(yù)測(cè)方法成為電力企業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃人員迫切需要了解和掌握的技能， 文中 3 種方法是在日常計(jì)劃工作中常用的方法。在實(shí)際應(yīng)用中， 計(jì)劃人員需要密切關(guān)注國(guó)家宏觀經(jīng)濟(jì)調(diào)控政策及其對(duì)地區(qū)用電結(jié)構(gòu)、用電需求的影響， 準(zhǔn)確把握不同地區(qū)、不同時(shí)期電力電量平衡走勢(shì)， 在對(duì)歷史數(shù)據(jù)深入分析研究的基礎(chǔ)上找出影響該企業(yè)售電量的關(guān)鍵因素， 進(jìn)而選取合適的預(yù)測(cè)模型、預(yù)測(cè)方法， 并根據(jù)該地區(qū)該企業(yè)實(shí)際情況對(duì)所選取預(yù)測(cè)方法中的參數(shù)進(jìn)行修正， 以取得較為滿意的預(yù)測(cè)結(jié)果。同時(shí)， 由于預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)量和計(jì)算量都相當(dāng)大， 如果將適合該地區(qū)、該企業(yè)的電量預(yù)測(cè)方法納入到信息管理系統(tǒng)中， 運(yùn)行信息系統(tǒng)進(jìn)行輔助預(yù)測(cè)， 將可進(jìn)一步提高預(yù)測(cè)的效率和質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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