國家法定節(jié)假日重慶地區(qū)電網(wǎng)日負(fù)荷預(yù)測分析與研究

桑福敏，胡潤滋

（1.國網(wǎng)重慶市電力公司 南岸供電分公司，重慶 401336；2.國網(wǎng)重慶市電力公司，重慶 400014）

國家法定節(jié)假日重慶地區(qū)電網(wǎng)日負(fù)荷預(yù)測分析與研究

桑福敏1，胡潤滋2

（1.國網(wǎng)重慶市電力公司 南岸供電分公司，重慶 401336；2.國網(wǎng)重慶市電力公司，重慶 400014）

從負(fù)荷預(yù)測準(zhǔn)確率判斷依據(jù)、影響法定節(jié)假日電網(wǎng)日負(fù)荷預(yù)測準(zhǔn)確率的因素、負(fù)荷預(yù)測定量與定性分析等方面來闡明提高節(jié)假日負(fù)荷預(yù)測準(zhǔn)確率的方法。實踐證明了應(yīng)用定量定性分析方法來提高國家法定節(jié)假日負(fù)荷預(yù)測準(zhǔn)確率，具有可操作性與實用性。

地區(qū)電網(wǎng)；負(fù)荷預(yù)測；準(zhǔn)確率；國家法定節(jié)假日

0 引言

電網(wǎng)的不斷發(fā)展、電力市場的建立與完善，對電網(wǎng)的管理提出了更高的要求。地區(qū)電網(wǎng)的負(fù)荷預(yù)測不但關(guān)系到本地區(qū)的用電計劃，而且影響電力市場的運(yùn)營，它是地區(qū)電網(wǎng)之間同業(yè)對標(biāo)考核的一項重要指標(biāo)。

電力負(fù)荷特性與地理、氣候等自然因素，人們的生活習(xí)慣、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和發(fā)展程度等社會因素密切關(guān)聯(lián)。尤其是在國家七大法定節(jié)假日期間，由于受到工廠停產(chǎn)、學(xué)生放假等客觀因素的影響，電網(wǎng)負(fù)荷下降厲害，負(fù)荷基數(shù)小，因而確保電網(wǎng)日負(fù)荷預(yù)測準(zhǔn)確率等于或高于同業(yè)對標(biāo)考核標(biāo)準(zhǔn)很有難度。所以，做好元旦、春節(jié)、清明、五一、端午、中秋、國慶7個國家級節(jié)假日負(fù)荷預(yù)測的分析與研究工作非常重要。

本文以重慶市南岸電網(wǎng)為例，說明了在國家法定節(jié)假日的背景下，地區(qū)電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測工作是如何使用科學(xué)、有效的方法，對歷史負(fù)荷及其影響因素進(jìn)行分析，總結(jié)負(fù)荷變化的規(guī)律，建立負(fù)荷預(yù)測模型，并預(yù)測未來的相應(yīng)電網(wǎng)負(fù)荷。

1 重慶電網(wǎng)日負(fù)荷預(yù)測準(zhǔn)確率判斷依據(jù)及影響因素

1.1 重慶地區(qū)電網(wǎng)日負(fù)荷預(yù)測準(zhǔn)確率判斷依據(jù)

根據(jù)《國網(wǎng)重慶市電力公司供電單位2014年對標(biāo)指標(biāo)體系》中的“運(yùn)行管理對標(biāo)指標(biāo)”，有關(guān)“日前負(fù)荷預(yù)測準(zhǔn)確率”指標(biāo)定義和計算辦法如下：對地調(diào)日負(fù)荷預(yù)測準(zhǔn)確率采取日均方根值，并按負(fù)荷水平確定準(zhǔn)確率達(dá)標(biāo)值。對日最大負(fù)荷在1 000 MW及以上的地調(diào)，達(dá)標(biāo)值為95%；對日最大負(fù)荷在1 000 MW以下的地調(diào)，達(dá)標(biāo)值為94%。當(dāng)某日負(fù)荷預(yù)測準(zhǔn)確率達(dá)到或超過達(dá)標(biāo)值時，該日負(fù)荷預(yù)測準(zhǔn)確率計為合格；當(dāng)某日負(fù)荷預(yù)測準(zhǔn)確率小于達(dá)標(biāo)值時，該日負(fù)荷預(yù)測準(zhǔn)確率計為不合格，日前負(fù)荷預(yù)測準(zhǔn)確率=（統(tǒng)計周期內(nèi)日歷天數(shù)-不合格天數(shù)）/統(tǒng)計周期內(nèi)日歷天數(shù)。

根據(jù)該指標(biāo)體系，日前負(fù)荷預(yù)測準(zhǔn)確率關(guān)鍵是看有多少不合格天數(shù)。由于是法定節(jié)假日，大部分單位和企業(yè)會根據(jù)各自的年度生產(chǎn)計劃合理調(diào)整節(jié)假日前后的工作安排。所以，節(jié)假日期間的時間范疇不是只針對法定放假日，而是一個前后擴(kuò)充的時段。本文統(tǒng)計的節(jié)假日中，除了春節(jié)因為與元霄節(jié)相連，其前后跨度達(dá)28天外，其余節(jié)日都是14天，可以準(zhǔn)確反映出節(jié)假日的負(fù)荷趨勢走向，為未來的節(jié)假日負(fù)荷預(yù)測提供準(zhǔn)確參考。

由負(fù)荷分析預(yù)測系統(tǒng)統(tǒng)計的2014年重慶市10家地區(qū)供電公司不合格天數(shù)如表1所示。

表1 2014年七大節(jié)假日日負(fù)荷預(yù)測準(zhǔn)確率累計不合格天數(shù)

由表1可見，2014年七大法定節(jié)假日日負(fù)荷預(yù)測不合格天數(shù)低于30天的是南岸、江津、市區(qū)、北碚，高于30天的有萬州、永川、江北、璧山、長壽、綦南。

2015年元旦節(jié)至五一節(jié)的節(jié)假日日負(fù)荷預(yù)測不合格天數(shù)如表2所示。低于20天的有南岸、江津、市區(qū)、北碚、萬州；高于20天的有永川、江北、璧山、綦南、長壽。

表2 2015年元旦節(jié)至五一節(jié)的節(jié)假日日負(fù)荷預(yù)測準(zhǔn)確率累計不合格天數(shù)

由圖1 可以看出，2015 年元旦節(jié)至五一節(jié)的節(jié)假日不合格天數(shù)接近2014 年全年節(jié)假日的不合格天數(shù)，預(yù)測效果非常不理想。由此可見，總結(jié)節(jié)假日日負(fù)荷預(yù)測規(guī)律，建立節(jié)假日日負(fù)荷預(yù)測數(shù)據(jù)庫，減少不合格天數(shù)，提高電網(wǎng)日負(fù)荷預(yù)測準(zhǔn)確率，縮小企業(yè)同業(yè)對標(biāo)橫向差距，以及做到對電網(wǎng)的有效管理顯得尤其重要。

圖1 2015年元旦節(jié)至五一節(jié)節(jié)假日日負(fù)荷預(yù)測準(zhǔn)確率累計不合格天數(shù)與2014年全年法定節(jié)假日累計不合格天數(shù)對比圖

1.2 影響法定節(jié)假日日負(fù)荷預(yù)測準(zhǔn)確率的因素

影響電網(wǎng)日負(fù)荷預(yù)測準(zhǔn)確率的因素有天氣、溫度、計劃停電負(fù)荷、自動化數(shù)據(jù)采集異常、大型工業(yè)用戶負(fù)荷波動等。其中，自動化數(shù)據(jù)采集異常導(dǎo)致的日負(fù)荷預(yù)測不合格可以向上級單位申請免予考核。大型工業(yè)用戶必須向供電單位提供月度生產(chǎn)計劃，計劃停電負(fù)荷可結(jié)合日計劃檢修工作，電網(wǎng)日負(fù)荷預(yù)測時考慮到這些因素，基本可以確保日負(fù)荷預(yù)測準(zhǔn)確率等于或高于標(biāo)準(zhǔn)考核準(zhǔn)確率。在法定節(jié)假日、工業(yè)用戶停產(chǎn)、電網(wǎng)保電無計劃停電期間，導(dǎo)致日負(fù)荷預(yù)測不合格的主要因素就是天氣和溫度的變化。所以，做好天氣和溫度的預(yù)測是確保準(zhǔn)確率的關(guān)鍵。

2 七大法定節(jié)假日日負(fù)荷預(yù)測定性與定量分析

2.1 負(fù)荷預(yù)測定量分析

在負(fù)荷預(yù)測定性分析的基礎(chǔ)上，把負(fù)荷預(yù)測定量分析工作細(xì)化。具體做法是把每日負(fù)荷預(yù)測曲線細(xì)化為凌晨、早高峰、下午、晚高峰4個時段，分別進(jìn)行預(yù)測，如圖2所示。“細(xì)化全天時區(qū)”的根本目的是放棄將日負(fù)荷曲線作為一個整體來預(yù)測的思路。一是在對每個時段負(fù)荷曲線進(jìn)行分段預(yù)測時，可以在歷史曲線數(shù)據(jù)中找到更多的相似參考數(shù)值加以利用；二是有利于根據(jù)各時段不同影響因素，采用不同的預(yù)測思路。

圖2 每日負(fù)荷曲線細(xì)分為4個預(yù)測時段

從實踐可知，凌晨時段的負(fù)荷還是屬于前一天負(fù)荷的特性，與前一天的負(fù)荷特性和水平有很大關(guān)聯(lián)，而且基本上不受停電檢修負(fù)荷的影響；早高峰時段屬于當(dāng)日的負(fù)荷標(biāo)桿時段，主要受溫度和停電檢修負(fù)荷的影響；下午時段是早高峰時段的一個延續(xù)，主要也受溫度和停電檢修負(fù)荷的影響；晚高峰時段負(fù)荷相對較為穩(wěn)定，主要受溫度的影響。

國家法定節(jié)假日不受停電檢修計劃的影響，主要受天氣、溫度因素的影響。南岸地區(qū)電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測基礎(chǔ)庫中建立了一項對天氣預(yù)報的預(yù)測機(jī)制。首先，根據(jù)近幾天天氣預(yù)報和實際天氣的偏差度來推算次日天氣預(yù)報的偏差度，然后根據(jù)近幾天天氣的變化趨勢來推算次日天氣的變化趨勢。雖然有時在預(yù)測天氣過程中會出現(xiàn)誤差，但是此項記錄卻有著極為重要的作用。一是引導(dǎo)負(fù)荷預(yù)測工作者不要完完全全照搬當(dāng)?shù)貧庀笈_天氣預(yù)報的天氣情況；二是在對天氣預(yù)報的預(yù)測過程中能逐步提高負(fù)荷預(yù)測工作者對天氣變化的敏感度；三是能提升負(fù)荷預(yù)測工作者對天氣情況與負(fù)荷水平關(guān)聯(lián)性的認(rèn)知水平。

2.2 負(fù)荷預(yù)測最大最小負(fù)荷定性分析

從圖3至圖10看出，南岸電網(wǎng)曲線除春節(jié)總體上均呈現(xiàn)“U”型走勢外，其余節(jié)假日曲線均呈現(xiàn)“V”型走勢。在國家法定節(jié)假日內(nèi)，元旦、清明、五一、端午、中秋均是3天，由圖3可以看出，放假第一天

2.3 典型負(fù)荷曲線定性分析

由實踐得知，國家法定節(jié)假日均有典型的負(fù)荷曲線，不同于工作日和周末曲線，總體呈現(xiàn)出松垮的形式，特別是早高峰時段，呈現(xiàn)出明顯的寬底U型狀（見圖11）。元旦屬于冬季取暖負(fù)荷，晚高峰時段負(fù)荷高于早高峰；清明、五一、端午、國慶有相似的負(fù)荷曲線，早高峰負(fù)荷高于晚高峰；中秋屬于夏季降溫負(fù)荷，無明顯的早高峰與晚高峰，從早高峰至下午時段幾乎是一條直線；大年三十晚高峰有典型的負(fù)荷曲線是由于除夕夜用電高峰，負(fù)荷不會呈現(xiàn)出一般晚高峰的下降弧度，而是維持在一個高位，緩慢下降，但早高峰負(fù)荷仍高于晚高峰。由于大年三十晚高峰特殊曲線，導(dǎo)致初一凌晨負(fù)荷由一個較高位下降至最低位，早高峰負(fù)荷低于晚高峰，所以初一的凌晨時段也是特殊典型曲線。所以在預(yù)測未來的節(jié)假日負(fù)荷曲線時，內(nèi)心會有預(yù)設(shè)的曲線形狀，不會盲目預(yù)測，做到有理有據(jù)，才會降低不準(zhǔn)確率，保持行業(yè)內(nèi)同業(yè)對標(biāo)指標(biāo)名列前茅。

圖11 國家法定節(jié)假日典型負(fù)荷曲線圖

3 小結(jié)

供電公司負(fù)荷預(yù)測專責(zé)人員要提前做好國家法定節(jié)假日的日負(fù)荷預(yù)測分析總結(jié)，做到心中有數(shù)，不能一開始就直接預(yù)測節(jié)假日的負(fù)荷曲線，還要認(rèn)真做好定量與定性分析。首先對將要預(yù)測的曲線進(jìn)行初始預(yù)測，保證預(yù)測的多日負(fù)荷曲線在邏輯上是正確的。然后每日對次日負(fù)荷曲線進(jìn)行精細(xì)預(yù)測，及時調(diào)整初始預(yù)測曲線。負(fù)荷預(yù)測總結(jié)要反復(fù)研讀，逐漸發(fā)現(xiàn)新的經(jīng)驗點，為來年的節(jié)假日負(fù)荷預(yù)測做好準(zhǔn)備工作。節(jié)假日期間負(fù)荷小、基數(shù)低，預(yù)測準(zhǔn)確率普遍不高，花了許多時間也不能達(dá)標(biāo)的情況時常發(fā)生。因此要加強(qiáng)情緒管控，出現(xiàn)負(fù)荷預(yù)測未能達(dá)標(biāo)時，要努力排除主觀負(fù)面情緒影響，把關(guān)注力放在次日的負(fù)荷曲線特性分析上，找出曲線偏差根本原因，做好次日負(fù)荷預(yù)測工作。

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Analysis and Research on the Daily Load Forecast of the Power Grid in Chongqing During the National Statutory Holidays

SANG Fu-min1，HE Run-zi2
（1．Nan’an Power Supply Branch of Chongqing Electric Power Corporation of SGCC，Chongqing 401336，China；2．Chongqing Electric Power Corporation of SGCC，Chongqing 400014，China）

This article expounds the ways to improve the accuracy of the load forecast of the power grid in Chongqing during the national statutory holidays in the aspects of the criteria for the judgment of the accuracy of the load forecast，the factors affecting the accuracy of the daily load forecast of the power grid during the holidays and the quantitative and qualitative analyses of the load forecast．Relevant practice has verified the maneuverability and practicability of the analyses in improving the accuracy of the load forecast during the national statutory holidays．

regional power grid；load forecast；accuracy；national statutory holidays

TM715

A

1008-8032（2015）06-0042-04

2015-06-30

桑福敏（1982-），電氣工程師，主要從事電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測分析及電網(wǎng)運(yùn)行方式管理工作。