配電網(wǎng)規(guī)劃中電力負(fù)荷預(yù)測的關(guān)鍵問題分析

薛輝

摘 要：電力工業(yè)是國家在能源領(lǐng)域的重大基礎(chǔ)行業(yè)，也是國民經(jīng)濟(jì)的命脈。經(jīng)濟(jì)要發(fā)展，電力是先行，電力行業(yè)的發(fā)展建設(shè)對國家各行業(yè)起到至關(guān)重要的作用。我國發(fā)電機(jī)裝機(jī)容量在不斷擴(kuò)大，電網(wǎng)在不斷發(fā)展建設(shè)，隨之而來的便是電力負(fù)荷的變化越加復(fù)雜，所以對于電力負(fù)荷的預(yù)測研究越來越重要。其中提高負(fù)荷的預(yù)測精度，對于制定發(fā)、送電計(jì)劃、降低電力存儲容量、避免重大事故、保障生產(chǎn)和生活的安全、經(jīng)濟(jì)以及社會效益等方面有重大的意義。鑒于此，本文對配電網(wǎng)規(guī)劃中電力負(fù)荷預(yù)測的關(guān)鍵問題進(jìn)行分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：電力負(fù)荷;負(fù)荷預(yù)測;預(yù)測方法;配網(wǎng)規(guī)劃;智能電網(wǎng)

引言

電網(wǎng)規(guī)劃工作中，長期負(fù)荷預(yù)測方式屬于一種有效的的組合計(jì)算方法，主要是依照某一個時間段中所產(chǎn)生的誤差值進(jìn)行計(jì)算，以該計(jì)算得出的數(shù)值進(jìn)行預(yù)測和分析，從而有效確定權(quán)重的大小。但是這種負(fù)荷預(yù)測技術(shù)也存在一定的缺陷，即計(jì)算分析之后所得出的結(jié)果可能并不是最優(yōu)化的預(yù)測數(shù)據(jù)。因此，為了有效保證權(quán)重系統(tǒng)可以得到具有代表性的預(yù)測數(shù)據(jù)，可以制定出不同的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定來加以限制，有效提高整個負(fù)荷預(yù)測數(shù)據(jù)的精確度。

1電力負(fù)荷預(yù)測的重要性

1.1電力負(fù)荷預(yù)測的概念

配電網(wǎng)計(jì)劃中電力負(fù)荷預(yù)測的主要內(nèi)容是根據(jù)電力需求綜合外部各種環(huán)境的影響，對未來的電力使用進(jìn)行科學(xué)有效的推測得出的預(yù)測結(jié)果對后期電力系統(tǒng)的發(fā)展具有重要意義。電力量的程度決定了發(fā)電設(shè)備的選擇，電力負(fù)載預(yù)測任務(wù)為電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行管理提供了重要的參考資料，從而確保電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

1.2配電網(wǎng)規(guī)劃中負(fù)荷預(yù)測的主要內(nèi)容

在配電網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃中，負(fù)荷預(yù)測的主要內(nèi)容是電力需求預(yù)測和電力需求預(yù)測。電力需求預(yù)測主要是通過預(yù)測計(jì)劃期間使用的總電量，根據(jù)歷史數(shù)據(jù)計(jì)算電力使用量和增長趨勢來確定總電力需求。電力需求預(yù)測是通過兩個方面綜合計(jì)算的：總負(fù)荷預(yù)測和空間負(fù)荷預(yù)測?？傌?fù)荷預(yù)測旨在計(jì)算計(jì)劃期間每個階段的最大負(fù)荷量和每個階段的增長趨勢，通過計(jì)算確定總負(fù)荷的預(yù)測結(jié)果，指導(dǎo)電網(wǎng)中最大貢獻(xiàn)電源能力。

2電力負(fù)荷預(yù)測技術(shù)方法分類

2.1從效果上分類

從電力負(fù)荷預(yù)測技術(shù)的使用效果上通?？梢苑殖赏ㄓ妙A(yù)測法以及專用預(yù)測法。通用預(yù)測法是能夠?qū)τ谒胸?fù)荷進(jìn)行預(yù)測，弊端就是準(zhǔn)確度不行，其中通用預(yù)測方法包括了很多種分析方法，有回歸分析法、灰色系統(tǒng)方法、卡爾曼濾波算法，指數(shù)平滑法、混沌方法以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法等等，顧名思義通用預(yù)測方法適用于很多場景預(yù)測。專用預(yù)測方法包括了月度序列量特殊預(yù)測法和日負(fù)荷曲線預(yù)測法、年度序列預(yù)測法，其中年度序列預(yù)測方法指的是傳統(tǒng)的預(yù)測方法，例如在對于整個社會的用電需求統(tǒng)計(jì)的時候進(jìn)行預(yù)測，因?yàn)檫@是和人們生活息息相關(guān)的，所以就可以采用彈性系數(shù)來進(jìn)行預(yù)測，然而對于企業(yè)用電就可以采用產(chǎn)值單耗法來進(jìn)行預(yù)估。月度序列量特殊預(yù)測法顧名思義就是通過對于每個自然月搭建的預(yù)測方法。

2.2從電力系統(tǒng)性質(zhì)上分類

（1）樹狀常數(shù)負(fù)荷模型。樹狀常數(shù)負(fù)荷模型其形狀就是和樹相同，負(fù)荷會按照從上到下的順序依次分配給下一級。（2）考慮負(fù)荷區(qū)域不一致性的模型。因?yàn)樨?fù)荷區(qū)域之間都會有著很強(qiáng)的不確定性，所以每層的負(fù)荷依次往下都是會隨著時間變化而變化的，不過在第二層區(qū)域和第三層母線負(fù)荷當(dāng)中不會隨著時間而改變，采用的是常數(shù)型系數(shù)。（3）混合負(fù)荷模型?；旌县?fù)荷模型指的是在每層區(qū)域之間采取不同的分配系數(shù)。具體是在最高層系統(tǒng)負(fù)荷到第二層系統(tǒng)負(fù)荷之間采取隨著時間變化而改變的分配系數(shù)，第二層到第三層符合之間可以采用二種分配系數(shù)，分別是常數(shù)型系數(shù)以及隨時間改變分配系數(shù)，第三層到第四層母線之間就必須要采取常數(shù)型分配系數(shù)。

3電力負(fù)荷預(yù)測技術(shù)

3.1供電工作概況

對我國特定地區(qū)電力負(fù)荷預(yù)測工作進(jìn)行了分析研究。這個地區(qū)礦產(chǎn)資源非常豐富，在煤礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和指導(dǎo)下，這個地區(qū)的總體經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不斷提高。其中煤礦和金屬冶煉等產(chǎn)業(yè)鏈不斷發(fā)展，總用電量也在不斷提高。這些產(chǎn)業(yè)在整個地區(qū)的產(chǎn)業(yè)鏈中所占比重超過80%，同時這個地區(qū)的煤礦產(chǎn)業(yè)和冶金產(chǎn)業(yè)的總耗電量占總用電量的90%以上。隨著這個地區(qū)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的持續(xù)加快，第二產(chǎn)業(yè)的發(fā)展比重不斷提高，供電平均負(fù)荷率也發(fā)生了一些變化。以這種發(fā)展背景為基礎(chǔ)，應(yīng)充分利用中長期電力負(fù)荷預(yù)測工作，進(jìn)行合理優(yōu)化。

3.2確定權(quán)重系數(shù)

電源歷史數(shù)據(jù)和分析模型中顯示的值由可通過當(dāng)前回歸模型和電源預(yù)測操作的權(quán)重系數(shù)分析和研究的單向預(yù)測系數(shù)有效確定。其中指數(shù)平滑模型的權(quán)重系數(shù)為0.202，回避模型的權(quán)重系數(shù)為0.156，灰色模型的權(quán)重系數(shù)為0.666，如圖1所示。

3.3中長期電力負(fù)荷的組合預(yù)測模型

在實(shí)際預(yù)測工作過程中，通常會對同一個問題使用不同的預(yù)測方法進(jìn)行保護(hù)，并提供最佳的預(yù)測評估系統(tǒng)。但是在不同的預(yù)測方法中各有優(yōu)缺點(diǎn)。從現(xiàn)階段我國相關(guān)文獻(xiàn)研究工作中可以看出，任何預(yù)測方法都不能提高預(yù)測準(zhǔn)確度和預(yù)測工作效率，因此在預(yù)測工作中評價(jià)誤差值的方法和對準(zhǔn)確度的要求仍然大不相同。在應(yīng)用不同預(yù)測方法的過程中，通常無法獲得相應(yīng)的價(jià)值信息，而在預(yù)測操作中放棄相對簡單的平方預(yù)測方法是不科學(xué)的。負(fù)荷大小的整體評估方法相對簡單，預(yù)測任務(wù)中存在的變化量也相對較小，通過不同的預(yù)測理論有效地收斂不同的預(yù)測方法，從而最大限度地減少預(yù)測中的數(shù)值誤差。同時，在使用不同預(yù)測方案的過程中，可能會涉及到不同的數(shù)據(jù)參數(shù)，科學(xué)合理的處理使您能夠最大限度地提高整個參數(shù)預(yù)測的準(zhǔn)確性。

結(jié)束語

在配電網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃中，電力負(fù)荷預(yù)測是電力系統(tǒng)操作的重要組成部分，可最大限度地提高電力系統(tǒng)的可靠、安全的操作和經(jīng)濟(jì)效益。電力負(fù)荷預(yù)測工作必須考慮經(jīng)濟(jì)、氣候等多個方面進(jìn)行計(jì)算，包括對負(fù)荷需求和電力使用量的預(yù)測，對電力網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行至關(guān)重要。

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