電網中長期負荷預測研究

【摘 要】目前，我國社會經濟在急速的發(fā)展，對電力網絡的建設也越來越快。在電網建設的過程中，電網規(guī)劃的作用是非常重要的，并且隨著電網的不斷建設，有越來越明顯的重要性。在電網規(guī)劃當中，負荷預測是一項重要的基礎，成為一項具有高技術含量的工作。根據時間的不同，電力負荷預測可以分為超短期、短期以及中長期等幾種類型。對于規(guī)劃配電網來說，中長期負荷預測是基礎也是前提，規(guī)劃方案的質量和配電網的安全運行都取決于中長期預測的準確性，是實現電力系統(tǒng)現代化當中的一個重點。規(guī)劃配電網不僅要預測未來負荷的增長位置，同時也要預測未來負荷總量，也就是空間負荷預測和中長期負荷總量的預測，這對于配電網的合理規(guī)劃來說，意義是非常重大的。本文的研究對象是電網的中長期負荷預測，在闡述中長期負荷預測的影響因素的基礎上，說明中長期負荷預測的方法和步驟，并且通過實例進行驗證。

【關鍵詞】電網中長期負荷預測;影響因素;方法;步驟

一、中長期負荷預測

中長期負荷預測對于規(guī)劃配電網來說，是一個必要的項目，中期負荷在五年左右，長期負荷是在十年以上，中長期負荷預測的結果對配電網的規(guī)劃效果具有直接決定的作用。目前，我國提出了關于城市建設以及電力的改革，配電網中就要進行一些改建和新建的項目，配電網規(guī)劃的難度有一定的提高，在規(guī)劃的過程中，需要對中長期負荷的變化進行預測，提供依據給配電網的規(guī)劃，滿足現代社會生活以及生產的最根本需求，防止在配電網的規(guī)劃中出現失誤，從而進一步對電網事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展做出保障，把中長期負荷預測的工作做好。

二、中長期電力負荷預測方法

（一）經典預測方法

相關分析法是通過與社會經濟發(fā)展的各種因素聯(lián)系在一起，對社會和經濟的發(fā)展動向有一定的掌握之后，進而預測電力負荷的發(fā)展趨勢。在實際的預測工作當中，比較普遍應用相關分析方法，此種方法對電力負荷以及影響因素之間的關系有比較明顯的以來，因此，要對相關的影響因素進行詳細的預測和分析。因此，預測結果的準確性取決于數據的準確性，但是社會經濟數據是非常復雜的，掌控起來比較困難。目前，已經有學者結合了彈性系數法和產值單耗法，提出產業(yè)電力彈性系數的新概念，對電力負荷影響因素之間的主次關系進行了分析，提出一種以經濟主導行業(yè)用電增長率作為依據的新方法，改善了傳統(tǒng)的相關分析法的預測效果。

（二）專家系統(tǒng)預測理論

專家系統(tǒng)負荷預測法是對人類的思考過程進行模擬，在計算機中用過程序設計存儲負荷預測專家解決問題的經驗以及方法，這種智能的軟件系統(tǒng)設置能夠把專家進行推理以及作出決策模擬出來。近年來，專家系統(tǒng)預測理論是一種新型的方法，在一定的范圍內，可以作為專家的助手，生殖與可以完全的取代專家。此種方法是人工智能領域中的一個重要分支，是以推理知識為基礎的智能算法。對于未來時間對實際負荷的發(fā)展情況產生的影響，是不能進行全面準確的預計，并且在統(tǒng)一區(qū)域內，電網以及社會經濟的發(fā)展是不同的，因此，并沒有一種負荷預測方法可以適用于所有的環(huán)境，在中長期負荷預測時，仍然需要相關的技術人員以及專家分析和判斷實際情況，以他們豐富的經驗為依據進而做出正確合理的決策。

三、電力系統(tǒng)中長期負荷預測步驟

在電力負荷預測的工作中，收集大量的歷史負荷數據并且采用最優(yōu)的算法進行科學的數學建模是關鍵所在。通過不斷的試驗，和歷史數據之間對比，對數學模型進行反復的總結和修正，對算法進行改良，保證其對未來負荷的變化趨勢可以有準確的反應，從而提高預測的精度。一般來說，中長期負荷預測有以下幾個步驟：

首先，要確定可行并且合理的負荷預測目標，對相關的歷史資料進行大量廣泛的收集。在詳細全面的分析和整理資料之后，要進行審核以及再加工等預處理的工作，保證資料有高質量，整理并歸類這些資料中代表性強、可靠程度高并且真實度高的數據，尤其要特別注意綜合考量國家政策、地區(qū)經濟以及其他社會政治因素等。同時還要平滑處理一些有異常的數據并且修正補充缺失的數據。在整個的預測過程中，這一步驟是基礎性的工作，也是至關重要的一部分工作。

其次，對采用的負荷預測方法進行確定，并且以所用的方法為依據建立負荷預測模型。在此，需要對現有的負荷預測方法進行綜合的考量，綜合當地的實際情況，客觀的評估不同預測方法的優(yōu)點和缺點，選擇最佳的預測方案，并且科學合理的進行數學建模。完成建模工作后，要與實際進行對比，選擇一個或者幾個可以在當前系統(tǒng)中適用的模型，在后續(xù)的驗證和評價工作中適用。這一步驟在預測過程中是最關鍵的。

再次，要驗證模型，并且對模型進行優(yōu)化和改進，在上一步驟中，得到的預測模型，結合第一階段中的數據和資料，對模型進行驗證，對模型的優(yōu)化方法進行進一步的研究，同時，要進行橫向的對比，在同一階段中，選擇高精度的模型，通過理論算法，進行模型之間的優(yōu)化組合，實現最高預測精度的目標。在預測的工作中，這是不能缺少的一個步驟。

最后，用構造比較完成的負荷預測模型來預測未來的負荷數據。預測人員再結合自己的工作經驗，評價并且修正預測的結果，用理論對實際的工作進行指導，這是負荷預測工作的最終目標。

四、實例分析

對朝陽市某地區(qū)的三個地塊2020-2025年的電力負荷進行預測，但各地塊具有供電面積小、用電計劃詳細并且實現效率較高以及終端用戶比較多比較復雜的特點，采用的預測方法是經典預測方法、專家系統(tǒng)預測理論、人工神經網絡預測法以及灰色系統(tǒng)理論方法，結果如表1所示。

根據表1中的結果可以發(fā)現，四種預測方法得出的結果比較貼近，相互之間存在的誤差比較小，預測結果有比較高的可信度。這表明本文采用的方法對配電網中長期符合預測是有效并且適用的。

五、結論

在配電網規(guī)劃中，中長期負荷預測是關鍵，要結合配電網的實際需求對預測方法的應用進行規(guī)范，同時可以把相關的軟件適當的引入，進而把中長期負荷預測的準確度提高。在中長期電力負荷預測中，有很多的方法，但是這些方法中都存在一定的優(yōu)勢和不足，因此，在以后的研究中，要針對這些方法中的不足，進行進一步的研究，最終得出一種可以盡可能滿足實際工作需求的預測方法，更好的為配電網規(guī)劃服務。

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作者簡介：仲叢江（1988—），男，遼寧省撫順市人，滿族，學歷：本科，職稱：助理工程師，研究方向：風力發(fā)電、電氣工程及其自動化。