包頭地區(qū)年度電力負荷預測研究

摘 要：年度電力負荷預測是電力系統(tǒng)制定發(fā)展計劃的基礎(chǔ)，能夠?qū)﹄娋W(wǎng)的規(guī)劃、機組的改建、新發(fā)電機組的選擇等提供切實可行的參考依據(jù)。針對包頭地區(qū)年度電力負荷灰色系統(tǒng)的特點，提出建立基于灰色系統(tǒng)GM（1，N）的年度電力負荷預測模型并進行了預測。

關(guān)鍵詞：年度電力負荷預測； 灰色系統(tǒng)； GM（1，N）

中圖分類號：TM715 文獻標識碼：A 文章編號：1006-3315（2012）07-165-001

電力負荷預測是通過研究和分析電力負荷發(fā)展變化規(guī)律，從而對其未來的發(fā)展狀態(tài)或趨勢進行預測或者判定的過程。按照預測時間的長度來劃分電力負荷預測，可分為長期、中期、短期電力負荷預測。通常情況下，長期預測指以年份為預測單位的電力負荷預測，其主要功能是為電網(wǎng)規(guī)劃、電能資源分配提供參考依據(jù)，年度預測常用的方法有回歸分析法、灰色預測法、系統(tǒng)動力學法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等。本文所進行的年度電力負荷預測屬于長期電力負荷預測的范疇預測。

灰色預測指針對灰色系統(tǒng)所做的預測。灰色系統(tǒng)理論認為，對一個同時含有已知信息和未知信息的系統(tǒng)進行預測，就是對在一定范圍內(nèi)變化的灰色過程的預測。其潛在的數(shù)據(jù)一定有某種特定的規(guī)律。灰色預測方法是灰色系統(tǒng)理論的重要內(nèi)容之一，其最基本的模型就是GM（h，m）模型，其中，h表示灰色模型中微分方程的階數(shù)，m為變量的個數(shù)。利用灰色理論對年度電力負荷進行預測，由于年度負荷數(shù)據(jù)呈現(xiàn)單調(diào)遞增變化，同時受到國民經(jīng)濟發(fā)展水平、人口分布、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、電價等諸多因素的影響，因此，可以采用灰色GM（1，N）模型進行預測。

包頭地區(qū)屬于典型的重工業(yè)地區(qū)，其主要電力負荷是以鋼鐵、冶金等為主的工業(yè)負荷，統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，該類型負荷占到了總負荷的80%左右，工業(yè)用電有兩個特點，一是量大，二是穩(wěn)定。從預測類別來看，年度電力負荷預測通常會受到諸如國民經(jīng)濟發(fā)展水平、人口分布、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整等不確定性因素影響，具有灰色系統(tǒng)特征，因此，可以建立基于灰色系統(tǒng)GM（1，N）的年度電力負荷預測模型（建模過程略），對包頭地區(qū)進行年度電力負荷預測。

收集包頭地區(qū)全社會近10年來的電力負荷預測相關(guān)數(shù)據(jù)，主要有全社會用電量、GDP、人口總數(shù)，采用基于灰色系統(tǒng)GM（1，N）的年度電力負荷預測模型，對包頭地區(qū)2012-2016年各年進行了年度電力負荷預測。如表1所示，包頭地區(qū)全社會用電量、GDP、人口總數(shù)以及包頭地區(qū)2012-2016年各年電力負荷預測結(jié)果。

表1 包頭地區(qū)全社會用電量、GDP、人口總數(shù)及預測結(jié)果

注：用電量單位為億KWh，國內(nèi)生產(chǎn)總值單位為億元，人口總數(shù)單位為萬人。

由表1數(shù)據(jù)可以看出，2012-2016年五年內(nèi)包頭地區(qū)的用電負荷呈逐年上升趨勢，這與包頭地區(qū)近年來國外資金的快速涌入，經(jīng)濟的迅猛發(fā)展相吻合。該預測能夠為包頭地區(qū)近年來的電力系統(tǒng)規(guī)劃提供借鑒。

本文從電力負荷預測的基本理論出發(fā)，根據(jù)包頭地區(qū)年度電力負荷預測的特點，建立了基于灰色系統(tǒng)的年度電力負荷預測模型，對包頭地區(qū)2012-2016年的年度電力負荷進行了預測，預測結(jié)果與其它預測方法的預測結(jié)果較為接近，證明了年度電力負荷預測模型的合理性。

參考文獻：

[1]劉晨暉.電力系統(tǒng)負荷預報理論方法[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，1921．

[2]唐燕影.基于灰色理論的電力負荷預測模型研究及系統(tǒng)實現(xiàn).南昌：南昌大學，2010