有功運行模式下的無功短期負荷預測

陸陽 李娜

(浙江省余姚市供電局發展基建部,浙江余姚 315400)

有功運行模式下的無功短期負荷預測

陸陽 李娜

(浙江省余姚市供電局發展基建部,浙江余姚 315400)

有功運行模式下的無功短期負荷預測對系統的無功優化有著非常重要的作用。本文研究并通過實例驗證了無功的短期負荷預測值,希望能夠對相關人員有所借鑒。

有功 運行模式 無功 負荷預測

1 前言

通過科學研究證明，無功功率的變化和有功功率沒有著固定的關系，無功功率的變化有著自己的規律，本文將通過探索無功變化的規律來達到預測無功負荷的目的。

2 無功負荷變化

為了觀察無功負荷變化的規律，對某地區一個月的無功負荷進行了分析，發現有以下結論：

(1)無功負荷在每天相應的時間段里分別經過平穩振蕩、緩慢爬峰、低谷、急速爬峰谷振蕩下降幾個過程。

(2)此時間段內系統的運行模式和無功負荷幾乎沒有發生變化，即負荷與過去的某一天或幾天是相應重復的。這些日子稱為歷史相似日。

(3)無功負荷的高峰起始時間集中在4：30-6：30之間，緩慢爬峰時間大約經歷4h，然后振蕩下行至低谷，在經歷2h左右的急速爬峰至第2次高峰，最后是振蕩下降至平穩區。

(4)由于無功功率和電壓的密切關系，應主要分析和預測爬峰的起始時間和爬峰持續的時間以及峰值，以便于調度運行人員及時合理地選擇無功電源投切的順序和時間。

3 歷史相似日的選取

選取恰當的歷史相似日是進行負荷預測的重要步驟，相似日選取質量的好壞直接影響預測結果的準確度。選取歷史相似日，主要考慮2方面的因素：(1)負荷以日為周期變化受日類型、天氣、特別事件等影響；(2)提取爬峰起始時間段內的各點負荷值作為已知量(假設8：00以前)，預測負荷的高峰。前提依據是同屬一個運行模式的負荷曲線爬峰的斜率是相同的，只是爬峰起始時刻是離散的。

3.1 無功負荷高峰起始時間的預測

已知負荷樣本的爬峰起始時刻為ti(i=1， 2…n)，n為樣本數。預測日的爬峰起始時刻。

bi的值可根據預測日與樣本的臨近程度確定，離預測日愈近的樣本日在加權計算中的權重系數愈大，并可按下式進行計算。

式中δi—預測日和第i個樣本日相差的天數。

3.2 無功負荷爬峰階段值的預測

預測無功負荷爬峰過程中各點值的方法(以采樣96點/d負荷值為例)：

(1)將預測日和各樣本的負荷值以各自的爬峰起始時刻為界，向前和向后共取r個時刻的負荷值組成r列的矩陣。

其中第i(1＜i＜r)列為預測日爬峰起始時刻的負荷值。

歷史相似日在相應與預測日各時刻負荷矩陣

其中第i行為5個相似日爬峰起始時刻負荷值。

(2)求取權重B。

用歷史相似日負荷X逼近預測日已知的負荷Y，求出最佳權重B。實際上就是求取目標函數的最小值。

求解式最佳權重B(這里的權重系數允許為負)。

(3)求取預測日未知時間點的負荷值。

求出最優權重后，按照爬峰持續時間計算出采樣點：r+1，r+2，...m， m時刻為估測出的大致峰值出現時間。改變矩陣X，Y的列數，組成新的矩陣X'， Y'，通過計算負荷高峰值。

4 結語

通過多次實踐預測證明，在已知有功的運行模式下預測無功負荷時，歷史相似日的選取非常重要，只要能夠選取到合理的歷史相似日，可以預測出誤差相對小無功短期負荷值。通過合理較為準確的預測無功負荷，對于電網無功規劃優化和電壓的調整有重要意義。

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陸陽(1981一),男,浙江余姚人,本科,工程師,主要從事電力系統運行分析、線損計算等方面的研究。

李娜(1977一),女,山西太原人,碩士,工程師,主要從事電力系統運行分析、電力營銷量價費損監測研究分析等。