電力規劃中負荷預測方法研究及其優化

摘 要：電網系統要想安全穩定地運行，就必須不斷地提高電力負荷預測方法的水平。現今，我國的電力市場越來越健全，對于電力負荷預測方法的研究也在不斷地深入。作者深入地分析了電網規劃以及電力負荷預測理論，并列舉了幾種應用較廣的電力負荷預測方式。

關鍵詞：電網規劃；電力負荷預測方法；研究；優化

現今，我國的電力市場越來越健全，電力改革也在不斷的深化，而電力企業是自己經營、自擔風險的，所以，要想保證電網規劃工作的質量，保證電網的安全高效運行，就一定要做好電力負荷預測工作。現今的電力負荷預測方法多種多樣，而我們需要從這眾多方法中選擇最適宜的電網預測方法，這樣才能使預測準確率大大提高。此外，我們還需要對電網負荷的變化規律等各方面有一個深入的了解。

1 開展電力負荷預測工作的前提

1.1 準備健全的資料

為科學地預測電力負荷，必須要對電網的發展歷史、國民經濟情況、城鄉發展水平以及國民經濟整體計劃等有一個深入的了解。可是，實際開展工作時，我們常常無法收集到健全的電網負荷預測的相關資料，且資料的準確性也得不到很好的保障。所以，在獲取電網的運行資料后還必須嚴格開展分析、篩選工作。為科學地預測某地區的電網運行情況，必須獲取到完善的發電量、電網直供量方面的資料，防止產生遺漏、重復等問題，這樣才能很好地保證最終的預測結果。

1.2 我國電力負荷預測的現狀

電網預測區域越大，則供電負荷的變動也就越大，而我們一定要對這一現象的成因進行深入的分析。如果條件良好，還需要對電網預測區域中的主供電區、用量大的電戶分別進行預測及計算。

1.3 協調規劃

分析我國現今的經濟發展狀況不難發現，其主要特征是經濟發展迅猛，第二產業及第三產業的發展尤為驚人，而經濟的進步一定會促進城鎮建設及工業產業的進步，而這又需要有發達的電力產業來提供支持。但在進行電網規劃工作時，電力負荷預測分析又是極為重要的一項工作，對于市縣級電網規劃關系的維系也有著十分積極的作用。

2 電力負荷預測的具體內容

進行電力負荷預測工作時，一般都需要設立電力負荷模型，其主要構成有電力負荷時空特性、負荷電壓和電力頻率特性。時空特性具體是指：空間位置以及時間的變動會使電網的負荷也隨之改變，且這一改變通常條件下都是十分復雜的，要借助負荷時間曲線才能夠體現其時空特性，依照時間的不同，可將負荷曲線分成年度負荷、季度負荷、月度負荷及日負荷；依其性質差異則可將其分成生活負荷、農業負荷、工業負荷和市政負荷等。

在設立電力負荷的預測模型時，除了要做好短期的實時預測工作，還必須對電網規劃及其發展進行長期的預測，通常會應用概率統計法來評估其負荷。需重視的一點是：預測電網的未來負荷時，一點會存在一定的客觀誤差，而這一誤差的成因就是電網的運行不夠穩定、電網負荷變化不確定等。總之，負荷預測模型的準確度是較高的。

3 電力負荷預測的主要方式

3.1 單耗法

單耗法就是以電力負荷量單耗來測定得到全面的用電量，這一預測方式一般都用于農業及單耗指標的工業電力負荷預測中，其效果很好。開展單耗指標預測工作時，一定要根據地區經濟的發展狀況和發展目標，并對規劃時間內的單耗指標進行分析，然后統計之前一段時期的單位耗電量，最后結合產業的發展規律得出最終的單耗值。這一方式的優勢是操作簡單，短期內的負荷預測效果很好，但是精度較低，且工作的成本較高。

3.2 趨勢分析法

趨勢分析法又稱為曲線回歸法、曲線擬合法或者趨勢曲線分析法，這是應用頻率最高的一種方式，并且它的研究成果很多。趨勢分析法就是以之前的各種資料為根據擬合的一條直線，并且要以曲線為依據來確定某個階段的負荷值。常用的趨勢模型有多項式趨勢模型、線性趨勢模型、冥函數趨勢模型、對數趨勢模型、指數函數趨勢模型、龔波茨模型和邏輯斯蒂模型等。選擇趨勢模型法最為簡便，但進行曲線的擬合時必須保證其精度和擬合區相同，這樣才能保證預測結果的質量。每個曲線模型通常都會有一定的誤差，所以一定要結合區域電網發展的具體情況來確定最科學的曲線模型。如：自1995年以來，某市的用電量就一直呈現二項式曲線特征，因此我們可以估算出，某市在2012年的用電總量為8.63TWh。

3.3 回歸分析法

回歸分析法也叫做統計分析法，它的使用領域很廣，但必須了解因子間的關系和預測值。這一方式一般用于對地區用電量的歷史資料及影響因素的分析工作，然后明確影響因子與用電量間的函數關系，這一方法非常高效、科學。可是，使用回歸分析法開展工作時，所使用的影響因子及表達方式并不是確定值，所以會對回歸分析法的準確度造成不利的影響。例如：對某市的國民生產總值、用電量、人口進行研究時，最終得出某市的用電量回歸方程為W=-0.984+0.0727V+0.103N，V表示某市當年國民生產總值；N表示當年常住人口。通過該預測模型，某市2010年的用電量為7.594TWh。而所謂的回歸分析其實就是對歷史數據進行的分析，然后確定它和影響因子的聯系，然后來預估該區域將來的電力負荷，但這一方式除了要有準確度高的預測模型，還一定要有確切的影響因子參數。

3.4 灰色模擬法

中國的鄧聚龍提出了灰色理論，如果研究信息不夠完善就會使用這一方式。灰色系統就是未知的那部分信息，而灰色模擬法就是采用模糊控制的思想，然后結合運籌學和自動控制方面的知識來進行分析。所使用的歷史數據的差異及數據處理方式的差異都會對最終的負荷預測結果產生不利影響。這一預測方式的優勢是操作簡單，樣本容量下并且精確度很高。

3.5 負荷密度法

用電區域功能的差異會使負荷密度也有很大的區別。負荷密度法就是把要預測的區域分成很多個功能區，包括商業區、工業區以及生活區。根據這一地區的經濟狀況、居民收入及人口發展規劃等狀況，根據國際上類似區域的用電量狀況來確定密度指標，然后算出這一區域的用電負荷，計算公式為：W=Ad，A表示土地面積，d表示該區域的用電密度。對土地規劃非常明確的城鎮地區會使用這一方法，但人口分布相對分散且用電類型不明確的地區不會使用這一方式。負荷密度法一般是對城市新區進行負荷預測，因為這樣受到的影響因素很少。

4 各種電力電荷預測方式的異同

根據上述的分析不難知道，預測方式的區別主要體現在建模出發點、數據樣本資料、適用范圍等幾個重點方面，所以，進行工作時只使用同樣的評判標準是極其不科學的。對適用范圍進行分析不難得出這樣的結論，在描述、研究統計規律時一般都會使用趨勢分析法或者是回歸分析法，其樣本較大，可以對過去、目前及將來的發展狀況都開展預測。單耗法要將歷史統計數據作為主要依據，然后設定單耗指標，然后結合區域經濟對其開展評估工作。灰色模擬法則是對原始數據的匯總和分析，一般在各種信息都很不健全的情況下才會使用這一方式。

5 結束語

總之，電力負荷的預測方式都有著各自的優缺點和使用領域，在確定具體的預測方式時，一定要根據區域的實際情況，使用最適宜的預測方式，這樣才能夠保證預測花費的科學準確性，實現預期的預測目標。預測過程中，還應結合具體工作情況對預測的準確度進行評估，這樣才能促進預測準確度的提高。

參考文獻

[1]鮑建飛.電力負荷預測方法在配網規劃中的應用[J].儀器儀表用戶，2008（5）：126-127.

[2]鄭星炯.城市規劃電力負荷計算與預測方法探討[J].中國高新技術企業，2012（30）：149-151.

[3]金 .城市配電網規劃中電力負荷預測的應用研究[J].中國新技術新產品，2012（24）：181.