電力負荷預(yù)測理論基礎(chǔ)的討論與研究

馬強+彭永洪+張瓊月

引言

電力負荷的概念為電力需求量、用電量，電網(wǎng)、發(fā)電廠或供電地區(qū)某一段時間內(nèi)的工作負荷。電力負荷預(yù)測是，在充分考慮部分重要條件的前提下，利用一套完全能夠系統(tǒng)性地處理過去及未來負荷的數(shù)學(xué)方法，在滿足相應(yīng)的精度要求下，確定出將來某一特定時刻的負荷數(shù)值。

一、電力負荷預(yù)測的特點

電力負荷預(yù)測主要特點如下：

1）不準(zhǔn)確性

電力負荷受到各種因素的影響，并且這些影響因素時刻不斷發(fā)生變化，很多時候很難對負荷的發(fā)展變化進行準(zhǔn)確的預(yù)見，再加上臨時情況的發(fā)生也會影響預(yù)測的結(jié)果，因此預(yù)測的結(jié)果常常具有不準(zhǔn)確性。

2）條件性

負荷預(yù)測要在一定條件下進行，必然條件和假設(shè)條件。必然條件是根據(jù)本質(zhì)規(guī)律的預(yù)測條件，所得預(yù)測結(jié)果比較可靠。在實際情況下，需要設(shè)置一些假設(shè)條件。是根據(jù)研究分析，綜合各種實際情況得來，并非毫無根據(jù)的憑空假設(shè)。

3）時間性

由于電力負荷預(yù)測是屬于科學(xué)預(yù)測的范疇的，因此各種負荷預(yù)測都需要確卻得指明預(yù)測的時間范圍。

4）多方案性

負荷預(yù)測的不準(zhǔn)確性和條件性這兩個特點，導(dǎo)致有時需要在各種情況下，對負荷的各種可能的發(fā)展?fàn)顩r進行預(yù)測，這樣就會根據(jù)各種條件得出各種不同的負荷預(yù)測方案。

二、電力負荷預(yù)測的基本原理

負荷預(yù)測是根據(jù)過去和現(xiàn)在的具體情況，對負荷發(fā)展變化規(guī)律進行討論研究，并此推斷電力負荷發(fā)展趨勢。

1）可知性原理。它是指預(yù)測對象的發(fā)展規(guī)律包括未來的發(fā)展趨勢和狀況，是可以被人們所知道的。

2）可能性原理。事物的發(fā)展變化規(guī)律，是由內(nèi)因和外因兩個因素共同決定的，內(nèi)因或外因的變化，都會使事物向著多種可能的方向發(fā)展變化。

3）連續(xù)性原理。在電力系統(tǒng)的發(fā)展變化中，負荷預(yù)測會將某些原有的特征保持下來，然后再以原有的趨勢和變化率發(fā)展下去，這是一種連續(xù)性原理，也稱慣性原理，負荷預(yù)測的這種慣性特征是我們進行負荷預(yù)測的主要依據(jù)。

4）相似性原理。相似性原理是指，如果一個事物現(xiàn)在的發(fā)展過程及發(fā)展?fàn)顩r正好與另一事物的過去某一階段的發(fā)展過程及發(fā)展?fàn)顩r是類似的，則人們就可以根據(jù)后一事物已知的發(fā)展過程和發(fā)展?fàn)顩r，來對預(yù)測對象的未來的發(fā)展過程和發(fā)展?fàn)顩r進行預(yù)測。

5）反饋性原理。人們在預(yù)測的實際過程中，預(yù)測的結(jié)果總是會與經(jīng)過一段時間后得到的負荷實際值之間存在著一定的差距，這時就需要利用這個差距值來對遠期的預(yù)測值進行反饋調(diào)節(jié)，來達到不斷提高預(yù)測準(zhǔn)確性的目的。

6）系統(tǒng)性原理，預(yù)測對象的未來的發(fā)展關(guān)系到系統(tǒng)整體的動態(tài)發(fā)展，且系統(tǒng)的動態(tài)發(fā)展與系統(tǒng)的各組成部分以及影響因素之間的相互影響和作用是密切相關(guān)的。

三、電力負荷預(yù)測的基本程序

根據(jù)電力負荷預(yù)測的實踐活動，其基本程序如下。

1）確定負荷預(yù)測的目的，制定負荷預(yù)測的計劃；2）調(diào)查收集資料和選擇資料； 3）資料整理；4）對資料進行初步分析；5）預(yù)測模型的建立；6）綜合分析，以確定預(yù)測結(jié)果；7）編寫預(yù)測報告，以交付使用；8）負荷預(yù)測管理。

四、電力負荷預(yù)測的誤差分析

預(yù)測結(jié)果的準(zhǔn)確性與預(yù)測誤差密切相關(guān)，預(yù)測誤差越大，預(yù)測結(jié)果的準(zhǔn)確性就越低，反之，預(yù)測誤差越小，預(yù)測結(jié)果的準(zhǔn)確性就越高。因此研究誤差產(chǎn)生的原因和分析誤差的大小，是具有很大的意義的。這樣不但可以認識到預(yù)測結(jié)果的準(zhǔn)確程度，同時對于改進電力負荷的預(yù)測工作，檢驗和選用合適的預(yù)測方法等方面也具有很大的幫助。

4.1產(chǎn)生誤差的原因

產(chǎn)生預(yù)測誤差的原因有很多，主要有以下幾種原因：

1）進行負荷預(yù)測時通常要使用數(shù)學(xué)模型，而數(shù)學(xué)模型通常只包含研究對象的一些主要因素，而很多次要的影響因素都被忽略了。電力負荷的變化是錯綜復(fù)雜的，這樣的模型只是反映出了經(jīng)過簡單化了的負荷狀況，而與實際的負荷之間總是存在著差距，因此用它來進行預(yù)測時，會無可避免地與實際負荷之間存在誤差。

2）負荷預(yù)測的影響因素是千變?nèi)f化的，進行負荷預(yù)測的要求和目的也是多種多樣的，因而需要從許多的預(yù)測方法中，選擇出一個合適的預(yù)測方法。如果選用的預(yù)測方法不合適，就會隨之產(chǎn)生誤差。

3）進行負荷預(yù)測時要使用大量的資料，而這些資料并不一定都是準(zhǔn)確可靠的，這就必然會給負荷預(yù)測帶來誤差。

4）當(dāng)有意外事件發(fā)生，或者情況發(fā)生突然變化時，也會產(chǎn)生預(yù)測誤差。此外，計算或者判斷上出現(xiàn)錯誤時，也會產(chǎn)生不同程度的預(yù)測誤差。

4.2預(yù)測誤差分析

電力負荷預(yù)測誤差的分析方法和指標(biāo)有很多，主要包括如下幾種：

1）絕對誤差與相對誤差；2）平均絕對誤差；3）均方誤差；4）均方根誤差；5）標(biāo)準(zhǔn)誤差；6）平均絕對百分比誤差。

參 考 文 獻

[1]康重慶，夏清，張伯明.電力系統(tǒng)負荷預(yù)測研究綜述與發(fā)展方向的探討.電力系統(tǒng)自動化，2004，28（17）：1-11.

[2]李建偉.中長期電力負荷預(yù)測的研究與分析.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文，2011.6.