城市電網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測方法及其應(yīng)用

摘要：電力負(fù)荷預(yù)測是供電企業(yè)的重要任務(wù)之一，是進(jìn)行電源規(guī)劃和電力電量平衡分析的前提，是安排電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃的依據(jù)。在實際中，要對影響負(fù)荷大小的因素進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測是非常困難的，因此，電網(wǎng)負(fù)荷的預(yù)測逐漸成為了城市電網(wǎng)規(guī)劃過程中的重要的研究內(nèi)容。在電網(wǎng)企業(yè)中，需要進(jìn)一步提高電網(wǎng)規(guī)劃的質(zhì)量，通過對電力負(fù)荷預(yù)測的概念及電力負(fù)荷預(yù)測的分類和方法的研究，根據(jù)電網(wǎng)在規(guī)劃中遇到的具體問題進(jìn)行探討，提高我國城市電網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測技術(shù)，進(jìn)而改善電力供應(yīng)的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：城市;電網(wǎng)規(guī)劃;負(fù)荷預(yù)測;方法

1電網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測的概念分析

電力負(fù)荷預(yù)測主要是以電力負(fù)荷作為具體的對象在電網(wǎng)企業(yè)中進(jìn)行預(yù)測，在規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測中，主要預(yù)測的方向是對未來電力需求量的預(yù)測、對未來用電量的預(yù)測以及對符合曲線的預(yù)測。在城市電網(wǎng)規(guī)劃中，通過對未來電力負(fù)荷的時間分布和空間分布，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)。

2電網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測的分類

通常情況下，在電網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測中主要是按照時間的順序進(jìn)行分類的。

2.1長期負(fù)荷預(yù)測

一般是在10年以上并且以單位為預(yù)測進(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)測中，主要是根據(jù)5年規(guī)劃進(jìn)行同步實施，主要的目的是帶動經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，推測電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)期的結(jié)果。

2.2中期負(fù)荷預(yù)測

一般是5年左右為一個單位進(jìn)行規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測。

2.3短期負(fù)荷預(yù)測

是指在1年以內(nèi)，主要是以月、周、以及天為單位進(jìn)行的負(fù)荷預(yù)測，并且做好調(diào)度計劃。

2.4超短期負(fù)荷預(yù)測：主要針對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。

3城市電網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測方法分析

3.1模糊預(yù)測法

模糊預(yù)測方法是針對數(shù)據(jù)信息、預(yù)測因素較為模糊的特定對象利用模糊理論進(jìn)行的方法預(yù)測，而且該方法的預(yù)測效果較好。在電力系統(tǒng)中，負(fù)荷預(yù)測所采用的模糊方法由很多種，主要包括模糊線性回歸、模糊分行業(yè)用電模型、模式實踐序列模型等。這些理論的利用是在原有模型的基礎(chǔ)上又結(jié)合了模型理論，實現(xiàn)新的預(yù)測模型的生成，而在這個預(yù)測模型建立的過程中，不僅能處理好模糊性的變量，還能夠解決負(fù)荷預(yù)測中帶有模型信息的難題。另外，在進(jìn)行模糊方法預(yù)測時，還需要結(jié)合不同環(huán)境下的因素特征，并對不同環(huán)境下的數(shù)據(jù)進(jìn)行整體加工，從而提升電網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測的準(zhǔn)確性。

3.2小波分析預(yù)測法

小波分析預(yù)測法主要是應(yīng)用小波變換的原理對電網(wǎng)負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測。運(yùn)用小波變換對相應(yīng)的尺度參數(shù)的局部結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的聚焦，對相應(yīng)的突變信號能夠進(jìn)行很好的捕捉，并且予以放大，以此來對相應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，而對于電網(wǎng)中的負(fù)載信號來說，其主要的變化特性周期通常是以日、周、年來作為主要的變化周期的。電網(wǎng)負(fù)載的各個分量的頻率特性都是不相同的，如果將每個不同時刻的隨機(jī)負(fù)荷進(jìn)行有效的分量統(tǒng)計，將該隨機(jī)的序列反應(yīng)與周期之上，就可以應(yīng)用各種不同的高、低頻信號來進(jìn)行表示，小波分析預(yù)測法正是在這種理論的基礎(chǔ)之上，應(yīng)用不斷變換的小波將各個隨機(jī)序列的分量投影與不同的尺度之上，在對不同的子負(fù)荷序列進(jìn)行預(yù)測時，采用的是不同的模型，要想得到完整的負(fù)荷預(yù)測結(jié)果還需要進(jìn)行序列的重構(gòu)。

3.3用電單耗法

對各類工業(yè)用電量采用單位產(chǎn)品（或按產(chǎn)值）的耗電定額（簡稱單耗）進(jìn)行預(yù)測，計算公式是：用電量=產(chǎn)品產(chǎn)量×產(chǎn)品的單位耗電量。單耗法需要做大量的細(xì)致的統(tǒng)計工作，但是在實際中，很難對所有產(chǎn)品較準(zhǔn)確地求出其用電單耗，即使能統(tǒng)計，工作量也太大;有時考慮用國內(nèi)生產(chǎn)總值或工業(yè)總產(chǎn)值結(jié)合其用電量單耗計算出用電量，這就是產(chǎn)值單耗法。一般電力負(fù)荷預(yù)測中行業(yè)劃分為第一產(chǎn)業(yè)、第二產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)，當(dāng)然每個產(chǎn)業(yè)內(nèi)部根據(jù)需要還可以細(xì)分。產(chǎn)值單耗法既可用于近期預(yù)測，也可用于長期預(yù)測，其中的關(guān)鍵是能否較準(zhǔn)確地確定產(chǎn)值單耗指標(biāo)，其次是需要知道預(yù)測期國民生產(chǎn)總值的增長目標(biāo)和人口發(fā)展政策。產(chǎn)值單耗指標(biāo)一般是根據(jù)歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù)，在分析影響產(chǎn)值單耗的諸多因素的可能變化趨勢后確定的。值得注意的是，一般隨著科技進(jìn)步、時代發(fā)展、節(jié)能措施的執(zhí)行，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，單位產(chǎn)品電耗呈逐年下降趨勢;用產(chǎn)值單耗法預(yù)測未來負(fù)荷結(jié)果，要考慮產(chǎn)值單耗按一定遞減率下降。

3.4灰色預(yù)測法

灰色預(yù)測方法是針對影響預(yù)測準(zhǔn)確性的那些不定性因素而采用的方法，在這種預(yù)測系統(tǒng)的內(nèi)，一部分信息是未知的，另一部分是已知的，它是一種介于黑色系統(tǒng)與白色系統(tǒng)之間的預(yù)測系統(tǒng)，其系統(tǒng)內(nèi)的各個因素具有不確定的相互關(guān)系?；疑A(yù)測系統(tǒng)在進(jìn)行復(fù)核預(yù)測時，是利用關(guān)聯(lián)關(guān)系進(jìn)行分析，它通過對系統(tǒng)內(nèi)部因素、因素與因素之間的相異程度、發(fā)展趨勢的鑒別，并在實現(xiàn)對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)律尋找的基礎(chǔ)上，成為具有規(guī)律性的數(shù)據(jù)序列，建立相應(yīng)的方程模型，從而通過方程模型來實現(xiàn)對負(fù)荷預(yù)測數(shù)據(jù)的分析。因此，在整個灰色預(yù)測的過程中，就能夠通過對一種因素的判斷來實現(xiàn)對不可預(yù)知信息的觀測，從而在考慮到不確定性因素的分析過程中，就能夠?qū)崿F(xiàn)確定性負(fù)荷預(yù)測信息的獲取。

3.5負(fù)荷密度法

在電網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測方法中，主要根據(jù)城市各個產(chǎn)業(yè)的負(fù)荷密度，并且結(jié)合城市規(guī)劃預(yù)期的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，對各個區(qū)域的電量負(fù)荷密度進(jìn)行預(yù)期值的測定，算出的結(jié)果，乘以各個區(qū)域的面積，最終得出了負(fù)荷電網(wǎng)的預(yù)測值。在負(fù)荷密度法中，對建筑的面積測量以及用電性質(zhì)評定是預(yù)測的最關(guān)鍵因素，提供比較可靠的數(shù)據(jù)分析。在預(yù)測中結(jié)合相關(guān)的不確定因素，做好城市規(guī)劃的用電量規(guī)劃，按照城市的發(fā)展?fàn)顩r測定用電水平，提高用電的技術(shù)保障。

4結(jié)語

總之，電力負(fù)荷預(yù)測直接影響到電網(wǎng)規(guī)劃的質(zhì)量水平，還可能會影響城市社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展能源開發(fā)利用戰(zhàn)略目標(biāo)的制定。所以，為了能夠保證電力系統(tǒng)完善建設(shè)，保障社會經(jīng)濟(jì)效益的穩(wěn)定增長，實現(xiàn)城市電網(wǎng)規(guī)劃的合理性，就需要在具體的規(guī)劃與預(yù)測工作中，不斷探索、不斷研究，為實現(xiàn)城市電網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測準(zhǔn)確而不斷改進(jìn)方法。

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作者簡介：馬鑫源（1984.4-），男，寧夏固原人，大學(xué)本科，中級工程師，研究方向：配網(wǎng)規(guī)劃。