指數(shù)平滑法在電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測中的應(yīng)用

吉博文　吳張傲

摘 要：電力負(fù)荷預(yù)測是電力部門的重要工作之一，它對電力系統(tǒng)的規(guī)劃、建設(shè)和運行起重要作用。文章用指數(shù)平滑方法進行中期電力負(fù)荷預(yù)測，所得結(jié)果對實際工作有積極作用。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；負(fù)荷預(yù)測；指數(shù)平滑預(yù)測模型

中圖分類號：TM715 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）30-0173-02

Abstract： Power load forecasting is one of the most important work in power sector， which plays an important role in the planning， construction and operation of power system. In this paper， the exponential smoothing method is used for medium term power load forecasting， and the result has positive effect on the practical work.

Keywords： power system； load forecasting； exponential smoothing forecasting model

1 概述

電能的生產(chǎn)和消費對社會經(jīng)濟的發(fā)展有重要作用，電能通過電力網(wǎng)進行傳輸和分配。發(fā)電機組、電力傳輸網(wǎng)、電力用戶或電氣設(shè)備在某一時間點或時間范圍需要承擔(dān)或者消耗的電功率以及電能量被稱為電力負(fù)荷，簡稱為負(fù)荷。負(fù)荷預(yù)測，對保證社會的用電需求、提高電力企業(yè)經(jīng)濟效益和社會效益有重要意義，還對未來電力網(wǎng)的發(fā)展起決定性作用。

負(fù)荷預(yù)測是電力部門的重要工作之一。負(fù)荷預(yù)測的原則包括：（1）可知行原則。人們對于預(yù)測對象的過去、現(xiàn)在和將來的發(fā)展趨勢是有所了解的，可以根據(jù)事物發(fā)展情況，對未來進行預(yù)測。（2）相似性原則。人們可以把已經(jīng)經(jīng)歷過的事物的發(fā)展情況的過程和變化規(guī)律作為參照，再對另一相同事物的發(fā)展情況按照這一規(guī)律進行預(yù)測。（3）慣性原則。任何一件事物的發(fā)展都具有連續(xù)與統(tǒng)一的特點，通過歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)找到其變化規(guī)律，便可以對未來進行預(yù)測。（4）回饋性原則。將預(yù)測結(jié)果返回到輸出端，對模型和參數(shù)進行修正，再進行預(yù)測。（5）系統(tǒng)性原則。預(yù)測對象為完整的系統(tǒng)，結(jié)果受系統(tǒng)的各個因素相互影響和作用。

負(fù)荷預(yù)測包括長期預(yù)測（時間一般為10年或15年以上，以年為單位）、中期預(yù)測（時間一般是指3-5年左右，以年為單位）、短期預(yù)測（時間為一年以內(nèi)以月為單位，或指以周、天或小時為單位）、超短期預(yù)測（時間以30分鐘或10分鐘為單位）。本文用指數(shù)平滑方法對電網(wǎng)負(fù)荷進行中期預(yù)測。

2 指數(shù)平滑法

指數(shù)平滑法是經(jīng)濟預(yù)測中應(yīng)用最廣的方法之一，是趨勢外推法中的一種重要方法，廣泛應(yīng)用于中長期電力負(fù)荷預(yù)測中。在使用指數(shù)平滑法進行預(yù)測時，平滑系數(shù)？琢的確定非常重要，通常可根據(jù)經(jīng)驗確定。

2.1 一次指數(shù)平滑法

一次指數(shù)平滑法是一種由簡單移動平均法發(fā)展而來的預(yù)測方法。設(shè)某一負(fù)荷序列為Y1，Y2，…，Yn其一次指數(shù)平滑模型為：

2.2 二次指數(shù)平滑法

二次指數(shù)平滑法實質(zhì)就是對已經(jīng)得到的一次平滑值再進行一次平滑處理。二次指數(shù)平滑模型為：

2.3 三次指數(shù)平滑法

三次指數(shù)平滑法，是對已經(jīng)進行二次平滑運算的平滑值，再一次進行平滑計算。三次指數(shù)平滑模型為：

3 指數(shù)平滑預(yù)測方法的應(yīng)用

某地近期10年的用電量數(shù)據(jù)如表1所示，用三次指數(shù)平滑模型建模，取平滑系數(shù)？琢=0.64，可得模型擬合結(jié)果（模型值）如表1所示。

從表1結(jié)果可見，后5年模型擬合誤差為2.814%，說明模型的擬合精度較高。用所建模型外推，可得該地未來連續(xù)5年負(fù)荷預(yù)測結(jié)果i為：112.13億kWh，127.21億kWh、143.75億kWh、152.11億kWh、167.65億kWh。這一結(jié)果，可為電力部門進行電網(wǎng)運行和建設(shè)提供重要依據(jù)。

參考文獻：

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