電力負(fù)荷特性分析及中長期負(fù)荷預(yù)測方法研究

孫 進(jìn)

（江蘇省電力公司檢修分公司，211102）

電力負(fù)荷特性分析及中長期負(fù)荷預(yù)測方法研究

孫 進(jìn)

（江蘇省電力公司檢修分公司，211102）

本文就電力負(fù)荷特性分析及中長期負(fù)荷特性預(yù)測方法進(jìn)行了具體研究，希望這一研究能夠在一定程度上為預(yù)測我國電力需求增長趨勢提供理論依據(jù)。

負(fù)荷特性；中長期負(fù)荷預(yù)測；函數(shù)性

0　前言

電能本身具備著無法大量貯存的特性，這就使得電力系統(tǒng)想要得到安全、穩(wěn)定的發(fā)展，就必須保證自身發(fā)電、供電設(shè)備出力與變化著的用電負(fù)荷之間的動(dòng)態(tài)平衡，但由于電力負(fù)荷本身受到氣候變化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平的提高等多方面的影響，這就使得對電力負(fù)荷進(jìn)行的預(yù)測往往存在著精度方面的問題，這一問題一旦出現(xiàn)就很容易影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，為此對電力負(fù)荷特性分析及中長期負(fù)荷預(yù)測方法的研究，就有著著較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

1　電力負(fù)荷特性指標(biāo)的多元統(tǒng)計(jì)分析

在本文進(jìn)行的電力負(fù)荷特性分析中，筆者采用了多元統(tǒng)計(jì)分析方法進(jìn)行了電力負(fù)荷與各類經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之間關(guān)系的分析研究，這一分析主要包括主要負(fù)荷特性指標(biāo)分析與多元統(tǒng)計(jì)分析兩部分。

1.1主要負(fù)荷特性指標(biāo)分析

介于我國缺乏統(tǒng)一的負(fù)荷特性指標(biāo)體系規(guī)范，筆者在本文中將主要負(fù)荷特性指標(biāo)按時(shí)間段分為年、月、日負(fù)荷特性指標(biāo)三類。其中年負(fù)荷特性指標(biāo)代表的是某年最大用電負(fù)荷的表征值其本身與地方經(jīng)濟(jì)、氣溫氣候等都有著較為密切的聯(lián)系；而在月負(fù)荷特性指標(biāo)中，其本身屬于年負(fù)荷特性指標(biāo)的細(xì)化，并受到在月、周內(nèi)的停工體息、設(shè)備小修、生產(chǎn)作業(yè)順序的影響；而在日負(fù)荷特性指標(biāo)中，其本身與用戶用電、工業(yè)用電、農(nóng)業(yè)用電、生產(chǎn)班次都有著較為緊密的聯(lián)系，其屬于變化最為明顯的指標(biāo)形式。

1.2多元統(tǒng)計(jì)分析

為了對電力負(fù)荷特性進(jìn)行較好的分析，本文采用了多元統(tǒng)計(jì)分析的方法，這樣就能夠較好的解決各個(gè)指標(biāo)之間相互影響的問題，并對其進(jìn)行較為直觀清晰的把握。在具體的多元統(tǒng)計(jì)分析中，主成分分析方法作為多元統(tǒng)計(jì)分析的重要組成部分，能夠通過全面分析各項(xiàng)指標(biāo)所攜帶的信息，從中提取出一些潛在的綜合性指標(biāo)，這樣就能夠在可能保留原有指標(biāo)所含有的信息的前提下完成較好的電力負(fù)荷特性分析。一般來說多元統(tǒng)計(jì)分析中的主成分分析方法會(huì)通過輸入樣本觀測值、計(jì)算各指標(biāo)的樣本均值和樣本標(biāo)準(zhǔn)差、計(jì)算樣本相關(guān)陣、進(jìn)行樣本特征值及特征向量求解、建立主成分、計(jì)算主成分樣本值的分析過程完成就具體的電力負(fù)荷特性分析，而從這一分析過程我們也能夠看出其對于新生成的指標(biāo)所能夠起到的較好分析效用。

除了主成分分析方法外，多元統(tǒng)計(jì)分析中還存在著因子分析方法這種從研究相關(guān)矩陣內(nèi)部的依賴關(guān)系出發(fā)，根據(jù)相關(guān)性大小把變量分組進(jìn)行方差貢獻(xiàn)率確定權(quán)重計(jì)算的電力負(fù)荷特性分析方法，其本身存在著評價(jià)結(jié)果唯一、客觀合理的特點(diǎn)，這也使得相較于主成分分析方法，因子分析方法具備著更為科學(xué)、實(shí)用、簡便的優(yōu)勢。在具體的因子分析方法應(yīng)用的電力負(fù)荷特性分析中，我們需要首先進(jìn)行因子分析模型的創(chuàng)建，并根據(jù)這一模型進(jìn)行因子載荷矩陣的構(gòu)成，這樣才能夠較好的完成電力負(fù)荷特性分析工作。

2　中長期負(fù)荷預(yù)測方法

2.1相關(guān)分析法

在中長期負(fù)荷預(yù)測的方法中，相關(guān)分析法包括著彈性系數(shù)法、線性回歸模型、產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值單耗法等三種具體的分析方法，介于篇幅關(guān)系筆者在這里對彈性系數(shù)法進(jìn)行較為詳盡的解讀。作為一種經(jīng)典的相關(guān)分析法，其能夠通過通過判斷電量指標(biāo)與國民經(jīng)濟(jì)間增長速度的內(nèi)在關(guān)系，實(shí)現(xiàn)對未來一段時(shí)間全社會(huì)用電總量的預(yù)測是這一彈性系數(shù)法的計(jì)算公式，其中E為彈性系數(shù)、為用電量增長速度、為經(jīng)濟(jì)指標(biāo)增長速率。根據(jù)這一公式我們就可以得出全社會(huì)用電量或各產(chǎn)業(yè)用電量指標(biāo)的預(yù)測。在具體的彈性系數(shù)法應(yīng)用中，我們需要通過查閱地區(qū)電網(wǎng)的規(guī)劃文本及相關(guān)資料，了解我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的規(guī)劃，這樣才能夠得到較好的國民經(jīng)濟(jì)指標(biāo)增長率預(yù)測，并以此完成較為精準(zhǔn)的中長期負(fù)荷預(yù)測。

2.2趨勢外推法

在中長期負(fù)荷預(yù)測方法的趨勢外推法中，這一方法包含著增長速度法、灰色系統(tǒng)預(yù)測法、曲線外推法等三種具體的分析方法，同樣由于篇幅原因，筆者在這里將主要對增長速度法這一經(jīng)典中長期負(fù)荷預(yù)測方法進(jìn)行詳細(xì)論述。在增長速度法進(jìn)行的中長期負(fù)荷預(yù)測中，其需要通過這一公式進(jìn)行歷史樣本數(shù)據(jù)的增長率計(jì)算，這一公式中的?代表的是研究對象，根據(jù)這一研究對象我們就可以對增長率指標(biāo)的未來發(fā)展趨勢進(jìn)行預(yù)測，而根據(jù)這一預(yù)測結(jié)果我們就可以結(jié)合基準(zhǔn)歷史數(shù)據(jù)，完成具體的中長期負(fù)荷預(yù)測。

3　結(jié)論

為了保證資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的順利創(chuàng)建，作為我國電力系統(tǒng)常年來重要課題的中長期負(fù)荷預(yù)測在我國電力部門中具備著非同一般的重要性。在本文所進(jìn)行的電力負(fù)荷特性分析及中長期負(fù)荷特性預(yù)測方法的研究中，筆者提出了多元統(tǒng)計(jì)分析中的主成分分析方法與因子分析方法兩種電力負(fù)荷特性分析方法，并在中長期負(fù)荷特性預(yù)測方法中著重介紹了彈性系數(shù)法與增長速度法兩種中長期負(fù)荷特性預(yù)測方法，希望這些內(nèi)容能夠?qū)ξ覈娏ο到y(tǒng)的發(fā)展帶來一定幫助，并實(shí)現(xiàn)我國電力系統(tǒng)一直追求的節(jié)能減排和低碳經(jīng)濟(jì)，保證我國電力事業(yè)的長期、可持續(xù)發(fā)展。

[1]周曉華,黃玲,劉勝永.GMDH方法在中長期電力負(fù)荷預(yù)測中的應(yīng)用[J].電氣應(yīng)用,2008,06:67-69.

[2]毛李帆,江岳春,龍瑞華,李妮,黃慧,黃珊.基于偏最小二乘回歸分析的中長期電力負(fù)荷預(yù)測[J].電網(wǎng)技術(shù),2008,19:71-77.

[3]周湶,任海軍,李健,張昀,周永勇,孫才新,鄧景云.層次結(jié)構(gòu)下的中長期電力負(fù)荷變權(quán)組合預(yù)測方法[J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào),2010,16:47-52.

[4]王鵬,陳啟鑫,夏清,王宣元.應(yīng)用向量誤差修正模型的行業(yè)電力需求關(guān)聯(lián)分析與負(fù)荷預(yù)測方法[J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào),2012,04:100-107+12.

Power load characteristic analysis and medium and long term load forecasting

Sun Jin
（Jiangsu electric power company maintenance branch，211102）

In this paper,the analysis of power load characteristics and load characteristics in the longterm prediction method for the specific research,I hope that this research can provide a theoretical basis for the prediction of the growth of China's electricity demand trend to a certain extent.

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