電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè)方法研究

陳連慶

（身份證號(hào)：1321291970****2819）

一、電網(wǎng)負(fù)荷及電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè)概述

（一）電網(wǎng)在建設(shè)的過程中，其負(fù)荷預(yù)測(cè)的預(yù)測(cè)結(jié)果直接關(guān)系到整個(gè)電網(wǎng)的后續(xù)的運(yùn)行，同時(shí)關(guān)系到電網(wǎng)投入使用之后的經(jīng)濟(jì)合理性，這就對(duì)電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度提出了較高要求。在進(jìn)行電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè)的過程中，為了保證數(shù)據(jù)的有效性，需要多角度獲取數(shù)據(jù)，充分了解政府相關(guān)的規(guī)劃政策，綜合考慮各種對(duì)電網(wǎng)負(fù)荷有影響的因素，采用科學(xué)、合理的方法對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行預(yù)測(cè)，得出準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，促進(jìn)城市電網(wǎng)建設(shè)的合理規(guī)劃。

（二）電力系統(tǒng)中所有用電設(shè)備所耗用的功率。簡稱負(fù)荷。電力系統(tǒng)的總負(fù)荷就是系統(tǒng)中所有用電設(shè)備消耗總功率的總和。按對(duì)供電可靠性要求的負(fù)荷分類：一級(jí)負(fù)荷、二級(jí)負(fù)荷和三級(jí)負(fù)荷；按工作制的負(fù)荷分類為：連續(xù)工作制負(fù)荷、短時(shí)工作制負(fù)荷和反復(fù)短時(shí)工作制負(fù)荷；按照消耗功率的性質(zhì)符合分類為：用電負(fù)荷、供電負(fù)荷和發(fā)電負(fù)荷。

（三）電力負(fù)荷預(yù)測(cè)主要是以電力負(fù)荷作為具體的對(duì)象在電網(wǎng)企業(yè)中進(jìn)行預(yù)測(cè)，在規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測(cè)中，主要預(yù)測(cè)的方向是對(duì)未來電力需求量的預(yù)測(cè)、對(duì)未來用電量的預(yù)測(cè)以及對(duì)符合曲線的預(yù)測(cè)。在城市電網(wǎng)規(guī)劃中，通過對(duì)未來電力負(fù)荷的時(shí)間分布和空間分布，在電力系統(tǒng)的應(yīng)用中為電力的規(guī)劃以及運(yùn)行提供了科學(xué)的決策依據(jù)。按照時(shí)間的順序，電力負(fù)荷預(yù)測(cè)可分為以下幾類：1.長期負(fù)荷預(yù)測(cè)，一般是在 10 年以上并且以單位為預(yù)測(cè)進(jìn)行分類的，它主要應(yīng)用于制定電力系統(tǒng)的建設(shè)規(guī)劃，在城鄉(xiāng)電網(wǎng)工作中能夠帶動(dòng)電網(wǎng)的發(fā)展、能源平衡、電力盈余調(diào)劑并且提供更可靠的依據(jù)。在長期電網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測(cè)中，主要是根據(jù) 5 年規(guī)劃進(jìn)行同步實(shí)施，主要的目的是帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，推測(cè)電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)期的結(jié)果。2.中期負(fù)荷預(yù)測(cè)：月至年的負(fù)荷預(yù)測(cè)為中期負(fù)荷預(yù)測(cè)。3.短期負(fù)荷預(yù)測(cè)：主要是以周、天為單位進(jìn)行的負(fù)荷預(yù)測(cè)，并且做好調(diào)度計(jì)劃。4.超短期負(fù)荷預(yù)測(cè)：主要針對(duì) 1h 或者是若干 min 的負(fù)荷，在電網(wǎng)用于安全監(jiān)視、預(yù)防控制以及緊急狀態(tài)的電力系統(tǒng)處理。

二、短期負(fù)荷特性及影響因素分析

短期負(fù)荷特性

（一）負(fù)荷變化的日周期性。長期的實(shí)踐表明，短期負(fù)荷預(yù)測(cè)受多方面因素的影響，不同地區(qū)的負(fù)荷構(gòu)成以及氣象因素有很大差異，所以不同地區(qū)的電力負(fù)荷特性不同，預(yù)測(cè)方法和手段也不同。分析統(tǒng)計(jì)每日負(fù)荷最大值和最小值出現(xiàn)的時(shí)間以及負(fù)荷的周期性，即得到該地區(qū)相應(yīng)的負(fù)荷特性。

（二）負(fù)荷變化的周周期性。負(fù)荷變化的周周期性主要體現(xiàn)為工作日相似特性和休息日相似特性。工作日相似特性指從周一到周五工業(yè)生產(chǎn)負(fù)荷處于運(yùn)行狀態(tài)，在此期間人們的生活方式是“日出而作，日落而息”，比較有規(guī)律，因此周一到周五的負(fù)荷具有工作日相似特性（節(jié)假日和發(fā)生重大事件除外）。在休息日時(shí)間（周六和周日）大部分工廠周末放假，所以工業(yè)負(fù)荷大大下降，人們的生活方式也相應(yīng)發(fā)生變化，如在周末期間餐飲業(yè)、娛樂業(yè)等負(fù)荷加大，各類商業(yè)負(fù)荷增大?？傮w來說，休息日負(fù)荷低于工作日負(fù)荷。

三、短期負(fù)荷的影響因素分析

（一）電力系統(tǒng)負(fù)荷的組成很復(fù)雜，它受很多因素的影響?？紤]到實(shí)際建立模型和收集資料等問題，學(xué)者一般重點(diǎn)分析幾個(gè)主要的影響因素，如節(jié)假日（五一、國慶、春節(jié)）、氣候、重大的政治事件等，都會(huì)對(duì)國民的日常生產(chǎn)和生活用電帶來影響。

（二）節(jié)假日對(duì)負(fù)荷的影響。節(jié)假日期間電力負(fù)荷水平比平常的工作日負(fù)荷水平下降很多。在節(jié)假日期間，大部分的工廠都放假停產(chǎn)，工業(yè)負(fù)荷大幅度減少；很多人選擇在節(jié)假日出游，各旅游城市人流量陡然增大，由此帶來商店、飲食業(yè)、鐵路及電車等負(fù)荷的增長。

（三）氣候?qū)ω?fù)荷的影響。天氣是人們不可掌控的，一年四季天氣變化無常，因?yàn)闅夂虻挠绊懾?fù)荷的變化也很快，而且沒有規(guī)律。氣象條件包括溫度、降雨量、濕度、日照、風(fēng)速等，在氣象條件中，溫度和降雨量對(duì)負(fù)荷的影響最大。隨著空調(diào)、取暖設(shè)備等電器的普及，電力負(fù)荷受

（四）氣候的影響愈來愈明顯。夏季天氣比較炎熱，空調(diào)、風(fēng)扇等電器使用頻繁。北方的冬季較寒冷，大量的取暖設(shè)備投入運(yùn)行中，且氣溫越低，電力負(fù)荷越大。

（五）重大政治事件對(duì)負(fù)荷的影響。電力負(fù)荷也會(huì)受到一些重大政治事件的影響，如發(fā)生地震、洪費(fèi)或開展大型體育活動(dòng)時(shí)，會(huì)引起用電模式的改變。

（六）電價(jià)對(duì)負(fù)荷的影響。隨著電力市場(chǎng)化的不斷深入，我國的一些地區(qū)開始實(shí)行了 “分時(shí)電價(jià)”的原則，即對(duì)應(yīng)于不同的時(shí)間段，電能的價(jià)格不一樣。目前我國電價(jià)相對(duì)而言比較固定，電價(jià)對(duì)負(fù)荷造成的影響是長期效應(yīng)，對(duì)短期負(fù)荷預(yù)測(cè)影響不大，因此在預(yù)測(cè)中長期負(fù)荷時(shí)比較明顯。

四、提高電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè)水平的方法措施

為了準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)電力負(fù)荷，人們己做了大量的工作，提出了很多成功的算法和預(yù)測(cè)模型，并在電力系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用中取得了很大的進(jìn)展。但是到目前為止，電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性仍然難以令人滿意，需要進(jìn)一步采取措施，提高電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。

（一）加強(qiáng)負(fù)荷特性分析

加強(qiáng)對(duì)電網(wǎng)及負(fù)荷情況的分析研究，密切關(guān)注電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃和負(fù)荷增長方向，認(rèn)真梳理負(fù)荷構(gòu)成，對(duì)負(fù)荷進(jìn)行分類管理，實(shí)時(shí)掌握負(fù)荷運(yùn)行情況及構(gòu)成比例，分析各類負(fù)荷運(yùn)行特性，掌握全局負(fù)荷組成關(guān)系并找出規(guī)律，提高負(fù)荷預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率。

（二）盡量保持功率平衡以進(jìn)一步提高負(fù)荷預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確率

電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的首要約束條件，就是要保持功率平衡，即發(fā)出的功率應(yīng)滿足負(fù)荷的需要量，負(fù)荷預(yù)測(cè)就為滿足和保證這一平衡提前作好準(zhǔn)備，在負(fù)荷預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上，使用戶的用電負(fù)荷在時(shí)間上進(jìn)行調(diào)整，使負(fù)荷曲線的峰和谷值差別減小，可以采取一些技術(shù)經(jīng)濟(jì)措施以后，使用戶能自愿的改變用電時(shí)間，或者根據(jù)經(jīng)營協(xié)議進(jìn)行調(diào)整。從而對(duì)于電網(wǎng)功率平衡起到良好的作用，對(duì)負(fù)荷加以管理和限制后，對(duì)于負(fù)荷預(yù)測(cè)人員能夠更好地掌握負(fù)荷曲線的規(guī)律及駝峰個(gè)數(shù)，進(jìn)一步提高負(fù)荷預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確率。

（三）加強(qiáng)檢修計(jì)劃的嚴(yán)肅性

實(shí)行計(jì)劃檢修，對(duì)短期負(fù)荷預(yù)測(cè)具有重要意義。對(duì)每日計(jì)劃檢修工作，該中心加強(qiáng)檢修計(jì)劃執(zhí)行的嚴(yán)肅性，對(duì)計(jì)劃性工作，協(xié)調(diào)相關(guān)專業(yè)強(qiáng)化對(duì)工作時(shí)間的預(yù)見性，報(bào)送停電計(jì)劃時(shí)對(duì)實(shí)際工作時(shí)間考慮得盡可能周全合理，并嚴(yán)格按照計(jì)劃批準(zhǔn)時(shí)間停電檢修；對(duì)臨時(shí)性檢修且影響負(fù)荷較大的工作，在批準(zhǔn)其工作時(shí)，調(diào)度員能充分考慮利用負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)值與實(shí)際數(shù)值差值最小的時(shí)間段許可其工作（緊急停運(yùn)者除外）。

（四）加強(qiáng)對(duì)負(fù)荷預(yù)測(cè)的管理

高度重視負(fù)荷預(yù)測(cè)工作，設(shè)立負(fù)荷預(yù)測(cè)專責(zé)。利用每周五調(diào)度專業(yè)召開安全生產(chǎn)例會(huì)時(shí)間，定期召開負(fù)荷預(yù)測(cè)分析會(huì)，分析本周負(fù)荷預(yù)測(cè)中存在的問題及成功經(jīng)驗(yàn)。加強(qiáng)負(fù)荷預(yù)測(cè)專責(zé)與調(diào)度員的交流，調(diào)度員在值班期間發(fā)現(xiàn)有大的負(fù)荷波動(dòng)、變動(dòng)時(shí)要及時(shí)告知負(fù)荷預(yù)測(cè)專責(zé)，詳細(xì)掌握電網(wǎng)可能出現(xiàn)的異常情況并針對(duì)電網(wǎng)異常適當(dāng)對(duì)預(yù)測(cè)作出調(diào)整，每日 24 時(shí)之前，根據(jù)負(fù)荷變化趨勢(shì)與負(fù)荷預(yù)測(cè)專責(zé)協(xié)調(diào)進(jìn)行最后的修改，盡力提高每日負(fù)荷預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。

五、結(jié)語

采用科學(xué)的的電網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測(cè)方法，最終為提高我國電網(wǎng)規(guī)劃的質(zhì)量水平以及城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著重要的作用，有利于提高用電的質(zhì)量，推動(dòng)我國電力事業(yè)的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步。