分析負荷特性構(gòu)筑的多小水電地區(qū)短期負荷預(yù)測思路

先秀麗

（國網(wǎng)樂山供電公司，四川 樂山 614000）

在電力系統(tǒng)的供電運行中，結(jié)合電網(wǎng)供電運行的負荷可以將電網(wǎng)的供電運行分為全社會用電和小水電發(fā)電兩種供電運行負荷類型，其中，小水電負荷的預(yù)測管理是電網(wǎng)運行管理的重要與關(guān)鍵內(nèi)容之一，其預(yù)測管理的難度也相對比較突出。在我國的社會經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展中，由于小水電資源分布比較廣泛，再加上小水電資源本身是一種經(jīng)濟環(huán)保的可再生資源，因此在緩解社會經(jīng)濟發(fā)展中的資源危機，提高社會經(jīng)濟發(fā)展的能源開發(fā)與供應(yīng)能力上具有積極作用和意義，同時也能夠為國家電力開發(fā)與供應(yīng)提供支持和保障，促進社會經(jīng)濟的建設(shè)發(fā)展。進行小水電發(fā)電負荷的預(yù)測管理中，由于小水電發(fā)電負荷本身具有較為全面的規(guī)律特征，再加上我國小水電的全社會用電負荷區(qū)別性較為突出，因此，在進行小水電發(fā)電負荷預(yù)測中，對其預(yù)測準確度存在著較大的不利作用和影響，所以進行多小水電地區(qū)負荷預(yù)測模型構(gòu)建，以實現(xiàn)對于多小水單地區(qū)短期負荷的預(yù)測管理，具有較為突出的必要性和重要的作用意義。

一、電力系統(tǒng)短期負荷預(yù)測及其方法意義分析

1 電力系統(tǒng)負荷預(yù)測及其類型分析

在電力系統(tǒng)的工作運行中，由于電力的生產(chǎn)以及輸送、分配、供應(yīng)等，基本上是在同一時間內(nèi)完成實現(xiàn)的，再加上進行電力生產(chǎn)以及輸送、分配、供應(yīng)的電力資源數(shù)量比較大并且難易進行存儲，因此，進行電力生產(chǎn)與供應(yīng)過程中，保證電力企業(yè)的生產(chǎn)供應(yīng)和發(fā)電能力與電力系統(tǒng)的工作運行負荷變化相適應(yīng)，是電力生產(chǎn)運行及其安全可靠性保障實現(xiàn)的關(guān)鍵，進行電力系統(tǒng)運行負荷的預(yù)測，其重要作用與目的意義也就十分關(guān)鍵和重要突出。

通常情況下，進行電力系統(tǒng)負荷預(yù)測主要是指在對于電力系統(tǒng)工作運行數(shù)據(jù)資料進行調(diào)查掌握的基礎(chǔ)上，通過對于電力負荷和社會經(jīng)濟以及氣象、政策等相關(guān)因素的作用關(guān)系分析基礎(chǔ)上，實現(xiàn)其歷史負荷的變化規(guī)律與特征的總結(jié)，并運用相關(guān)方法或者是手段，進行電力系統(tǒng)負荷的未來變化趨勢推斷預(yù)測，掌握電力系統(tǒng)負荷變化規(guī)律。通常情況下，根據(jù)電力系統(tǒng)負荷預(yù)測開展的實際情況，可以將電力系統(tǒng)負荷預(yù)測分為長期預(yù)測以及中期預(yù)測、短期預(yù)測、超短期預(yù)測等不同類型，不同預(yù)測類型對于電力系統(tǒng)未來負荷變化預(yù)測判斷的具體時間也不相同。

2 電力系統(tǒng)短期負荷預(yù)測方法與作用意義分析

短期預(yù)測作為電力系統(tǒng)負荷預(yù)測的一種重要類型，隨著電力建設(shè)與市場發(fā)展推動，在電力管理中的必要性與作用意義越來越突出。進行電力系統(tǒng)短期負荷預(yù)測，不僅能夠有效的提升電力系統(tǒng)的運行管理效率，幫助實現(xiàn)科學(xué)高效的電力生產(chǎn)與運行計劃的制定實施，并且有利于電力企業(yè)進行合理電價制度的制定，對于電力系統(tǒng)工作運行的合理評估也有積極作用和重要意義。在進行電力系統(tǒng)短期負荷預(yù)測中，其預(yù)測分析技術(shù)也隨著初期的離線分析逐漸發(fā)展到在線預(yù)測分析，并且朝著自動化與智能化的方向不斷的發(fā)展轉(zhuǎn)變。結(jié)合電力系統(tǒng)短期負荷預(yù)測開展的實際情況，其預(yù)測分析方法主要有傳統(tǒng)預(yù)測與現(xiàn)代預(yù)測兩種方式。其中，傳統(tǒng)預(yù)測方法主要包括時間序列法和趨勢外推法、回歸分析法等，但由于在實際預(yù)測分析中的局限性，使得其推廣應(yīng)用相對比較少；現(xiàn)代電力系統(tǒng)短期負荷預(yù)測方法主要有專家系統(tǒng)法與灰色預(yù)測法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測法、小波分析預(yù)測法、支持向量機法、模糊預(yù)測法等不同預(yù)測分析方法。

在進行電力系統(tǒng)短期負荷預(yù)測分析中，將小水電影響考慮到短期負荷預(yù)測的分析研究還相對較少，在進行考慮小水電影響的短期負荷預(yù)測分析中，多是通過借助預(yù)測分析工作人員自身經(jīng)驗進行負荷變化預(yù)測曲線繪制基礎(chǔ)上，實現(xiàn)對于電力系統(tǒng)負荷預(yù)測的，而對于小水電影響進行考慮的電力系統(tǒng)短期負荷預(yù)測則相對較少，使得進行小水電地區(qū)短期負荷預(yù)測具有較為突出的必要性和研究價值意義。

圖1 多小水電地區(qū)的負荷預(yù)測分析思路

圖2 建立的小水電發(fā)電負荷預(yù)測模型的示意圖

圖3 全社會用電負荷預(yù)測模型示意圖

二、多小水電地區(qū)電力系統(tǒng)的負荷特性分析

電力系統(tǒng)工作運行中，電力負荷的變化通常會受到生產(chǎn)生活運行規(guī)律以及天氣、溫度等條件因素的變化影響，因此，電力負荷變化本身也會根據(jù)這些影響因素，呈現(xiàn)出相對復(fù)雜的變化規(guī)律與特征，但正是由于電力負荷變化中規(guī)律性與隨機性變化特征，使得電力系統(tǒng)的電力負荷變化具有一定的可預(yù)測性，能夠根據(jù)電力負荷運行變化的歷史資料，對其未來變化發(fā)展趨勢進行預(yù)測判斷。

在進行多小水電地區(qū)的負荷變化預(yù)測中，由于多小水電地區(qū)的電網(wǎng)系統(tǒng)電力負荷容量比較小并且波動變化幅度比較大，在實際工作運行中主要是通過上級電網(wǎng)和地區(qū)小水電兩種電網(wǎng)進行供電運行支持的，容易受到地區(qū)氣象條件的變化影響出現(xiàn)較大的電網(wǎng)負荷供應(yīng)變化。根據(jù)這一情況，在進行多小水電并且負荷比較小的地區(qū)負荷預(yù)測中，應(yīng)注意生產(chǎn)生活規(guī)律性對于電力系統(tǒng)負荷變化的影響主要通過社會用電負荷變化體現(xiàn)，而電網(wǎng)供電負荷變化的規(guī)律性則難易進行控制和把握，這種情況下的電網(wǎng)供電負荷實際上就是全社會用電負荷與非統(tǒng)一調(diào)度負荷的差，就可以根據(jù)電網(wǎng)電力供應(yīng)負荷變化和小水電地區(qū)發(fā)電負荷的相關(guān)數(shù)據(jù)資料，對于全社會用電負荷進行分析計算。

通常情況下，在進行電力系統(tǒng)負荷預(yù)測中，對于全社會用電負荷的變化來講，電力系統(tǒng)負荷變化的規(guī)律性主要體現(xiàn)在內(nèi)在規(guī)律和外在規(guī)律兩個層面，其中內(nèi)在規(guī)律是指電力負荷的周期性或者是具有時間連續(xù)性的變化規(guī)律，而外在規(guī)律則是電力負荷受到溫度以及降水、濕度等各種天氣因素影響呈現(xiàn)出的變化特征。小水電地區(qū)負荷變化則與全社會用電負荷變化不相同，其中，進行對小水電地區(qū)的電力負荷運行變化預(yù)測中，需要結(jié)合小水電地區(qū)的發(fā)電負荷特征，進行小水電電網(wǎng)供電負荷變化的預(yù)測。此外，小水電地區(qū)發(fā)電負荷還會受到氣象條件以及上網(wǎng)電價、季節(jié)變化等外在因素條件的影響，呈現(xiàn)出相應(yīng)的變化規(guī)律。

三、負荷特征構(gòu)筑的多小水電地區(qū)短期負荷預(yù)測分析

結(jié)合上述對于電力系統(tǒng)負荷預(yù)測方法以及多小水電地區(qū)負荷特征的分析，在進行負荷特征構(gòu)筑的多小水電地區(qū)短期負荷預(yù)測分析中，應(yīng)注意通過多小水電地區(qū)負荷預(yù)測分析模型的構(gòu)建，實現(xiàn)其短期負荷的預(yù)測分析。首先，在進行小水電地區(qū)負荷預(yù)測綜合模型構(gòu)建過程中，可以將多小水電地區(qū)的負荷預(yù)測分析思路用下圖1進行表示。

在進行小水電地區(qū)發(fā)電負荷預(yù)測模型的構(gòu)建中，需要對于小水電地區(qū)發(fā)電負荷變化影響的主要因素進行分析考慮，并且負荷變化影響因素考慮的越全面，對于小水電地區(qū)發(fā)電負荷預(yù)測的準確度也就越高，但同時也需要注意對于負荷預(yù)測模型構(gòu)建效率影響的分析和考慮。結(jié)合上文中對于小水電地區(qū)負荷特征以及電力系統(tǒng)負荷預(yù)測方法的分析，在進行小水電地區(qū)發(fā)電負荷預(yù)測模型構(gòu)建中，可以應(yīng)用電力系統(tǒng)負荷預(yù)測中的小波系數(shù)法，通過對于小波系數(shù)變化與小水電地區(qū)發(fā)電負荷特征關(guān)系的分析，建立相應(yīng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)對于小水電地區(qū)發(fā)電負荷的預(yù)測分析，實現(xiàn)對于小水電地區(qū)日發(fā)電負荷的預(yù)測分析，如圖2所示，為建立的小水電發(fā)電負荷預(yù)測模型的示意圖。

根據(jù)上文中電力系統(tǒng)負荷預(yù)測方法，要想實現(xiàn)多小水電地區(qū)電力負荷變化的預(yù)測判斷，在掌握小水電地區(qū)發(fā)電負荷特征情況下，還需要結(jié)合多小水電地區(qū)電網(wǎng)負荷特征，借助全社會用電負荷預(yù)測結(jié)果，實現(xiàn)對于多小水電地區(qū)負荷變化的預(yù)測判斷，因此，還需要進行全社會用電負荷預(yù)測模型的構(gòu)建。如圖3所示，為全社會用電負荷預(yù)測模型示意圖。

在實現(xiàn)上述電網(wǎng)發(fā)電與供電負荷預(yù)測模型構(gòu)建基礎(chǔ)上，要想實現(xiàn)多小水電地區(qū)負荷變化的預(yù)測，還需要借助神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算方法，通過建立相應(yīng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算模型，并通過對于多小水電地區(qū)相似日加權(quán)的計算分析，最終實現(xiàn)多小水電地區(qū)短期負荷的預(yù)測分析。

結(jié)語

總之，進行多小水電地區(qū)短期負荷預(yù)測分析，是實現(xiàn)電力運行調(diào)度的重要環(huán)節(jié)，對于電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定工作運行以及電力管理水平的提升等，都有著非常重要的作用和影響，分析研究必要性與價值意義較為突出。

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