電力企業(yè)短期電力負(fù)荷預(yù)測研究

魏建文

摘要：隨著我國的電力企業(yè)及電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，以及電力市場化改革的不斷深入，對于電網(wǎng)的管理日益現(xiàn)代化，體現(xiàn)在能量管理系統(tǒng) EMS（調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)）的應(yīng)用越來越普遍，而負(fù)荷預(yù)測作為 EMS的一個(gè)重要組成，不僅僅對EMS的發(fā)展具有重要的作用，同時(shí)也是電力市場技術(shù)支持系統(tǒng)不可或缺的組成，如果進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測以及采用何種算法已成為十分重要的課題。本文針對短期負(fù)荷預(yù)測的特點(diǎn)，采用了基于趨勢預(yù)測法，對某電力企業(yè)進(jìn)行了實(shí)際操作，提出了基于資源分配網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測模型。

關(guān)鍵詞：電力企業(yè)；短期；負(fù)荷預(yù)測

【分類號】TM715

0 前言

對于電力系統(tǒng)而言，它主要由電網(wǎng)和電力用戶組成，它的作用是在滿足企業(yè)負(fù)荷要求的情況下，采用最經(jīng)濟(jì)、最安全的方式為各類用戶提供滿足其不同要求、不同標(biāo)準(zhǔn)的電能。但由于電能的一些特性，尤其是電能的生產(chǎn)、輸送、分配和消費(fèi)的同步性，難以大量儲(chǔ)存性，這都要求發(fā)電系統(tǒng)能夠隨著用戶用量的變化而將自身的負(fù)荷調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)用戶需求與供電量之間達(dá)到一個(gè)動(dòng)態(tài)的平衡，這種平衡一方面能降低企業(yè)的損耗，給企業(yè)帶來更大收益，同時(shí)也能保證用電環(huán)境的安全性與穩(wěn)定性，因此，采用合適的方法進(jìn)行電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測，既是電力系統(tǒng)中的一項(xiàng)重要任務(wù)，同時(shí)也是電力企業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中的一項(xiàng)關(guān)鍵內(nèi)容。

電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測的基礎(chǔ)和前提是電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)調(diào)度、規(guī)劃、設(shè)計(jì)研究，獲得準(zhǔn)確的負(fù)荷預(yù)測結(jié)果不僅可以最大程度地利用電力系統(tǒng)建設(shè)資金，獲得更大的收益，同時(shí)也意味著電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全與穩(wěn)定，在此情況下，人們對電力負(fù)荷預(yù)測工作越來越重視，尤其是短期電力負(fù)荷預(yù)測，因?yàn)殡娔芫哂休^短的時(shí)效性，所以長期電力負(fù)荷預(yù)測一方面不滿足電力系統(tǒng)的基本情況，也會(huì)產(chǎn)生較大誤差。同時(shí)，由于電力市場化在電力工業(yè)內(nèi)部引入了競爭機(jī)制，使各電力企業(yè)在競爭的環(huán)境中有了更高的要求，這需要相關(guān)數(shù)據(jù)的支撐，尤其是負(fù)荷預(yù)測的數(shù)據(jù)，更是成為電力交易中重要的數(shù)據(jù)源，通過這些數(shù)據(jù)，可以為電力企業(yè)制定最佳的發(fā)電計(jì)劃、最少的檢修計(jì)劃、最精確的電價(jià)報(bào)價(jià)以及最優(yōu)的電網(wǎng)規(guī)劃提供依據(jù)，由此也對電力企業(yè)的短期負(fù)荷預(yù)測提出了更高的科學(xué)性和準(zhǔn)確性要求，如何使預(yù)測手段及預(yù)測結(jié)果滿足電力市場經(jīng)濟(jì)化的發(fā)展要求，為電力企業(yè)的管理人員提出了新的課題。

1 電力企業(yè)負(fù)荷預(yù)測現(xiàn)狀

我國負(fù)荷預(yù)測研究起步較晚。在我國電力系統(tǒng)發(fā)展初期，由于電網(wǎng)覆蓋面小，裝機(jī)容量少等原因，負(fù)荷預(yù)測通常由調(diào)度人員根據(jù)過去地負(fù)荷歷史數(shù)據(jù)和未來可能發(fā)生的負(fù)荷變化情況，由人工進(jìn)行決策。這種情況一直持續(xù)到八十年代。八十年代后，由于電網(wǎng)的不斷擴(kuò)大和計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，網(wǎng)調(diào)和部分省調(diào)、縣調(diào)的負(fù)荷預(yù)測開始采用人工預(yù)測和計(jì)算機(jī)預(yù)測相結(jié)合的辦法。這種情況一直持續(xù)到現(xiàn)在。但在2003年，隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，出現(xiàn)了罕見的缺電現(xiàn)象，在市場機(jī)制下，對負(fù)荷預(yù)測的重要性和迫切性提到了新的高度，同時(shí)也對負(fù)荷預(yù)測的精度提出了更高的要求[1]。發(fā)展至今，隨著電力市場的開放，電力系統(tǒng)逐步在全國實(shí)現(xiàn)的總的聯(lián)網(wǎng)，這就導(dǎo)致短期電力負(fù)荷預(yù)測與計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷融合，其智能化的程度也在不斷提高。

負(fù)荷預(yù)測方法從簡單到復(fù)雜，從單一模型到多模型的組合預(yù)測，從只考慮歷史負(fù)荷到考慮各種影響負(fù)荷變化的因素，從傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)學(xué)和時(shí)間序列法發(fā)展到現(xiàn)代的人工智能預(yù)測技術(shù)，預(yù)測技術(shù)得到了長足的發(fā)展和進(jìn)步，預(yù)測精度也有大幅度的提高，但總的看來，目前尚無一個(gè)固定的方法可以適用于一切負(fù)荷預(yù)測問題，并保證優(yōu)于其它方法。在實(shí)際應(yīng)用中，要對負(fù)荷實(shí)際變化規(guī)律及影響因素做細(xì)致的分析。可以采用試驗(yàn)比較的方法，利用某一電網(wǎng)的歷史數(shù)據(jù)確定該電網(wǎng)最有效的算法。在電力工業(yè)發(fā)達(dá)的英國、法國等都是應(yīng)用了上百種方法來解決負(fù)荷預(yù)測問題的[2]。

2 基于趨勢比率法對某電力企業(yè)進(jìn)行短期負(fù)荷預(yù)測

（1）建立趨勢預(yù)測模型

根據(jù)各時(shí)段的實(shí)際用電量用最小二乘法求參數(shù)a、b，建立線性預(yù)測 趨勢模型。

將計(jì)算結(jié)果填入表2第五列中。

（4）計(jì)算時(shí)段系數(shù)。把2第五列各比率填入表3的前六行中，然后計(jì)算周期趨勢時(shí)段比率的平均值。修正后的時(shí)段系數(shù)填入最后一行中。

3 總結(jié)

本文首先對電力企業(yè)短期負(fù)荷預(yù)測的現(xiàn)狀及相關(guān)理論進(jìn)行了分析，然后選擇了趨勢預(yù)測法對某案例進(jìn)行了實(shí)際操作，與實(shí)際情況相對比，表明預(yù)測方法可行，預(yù)測結(jié)果具有較強(qiáng)的準(zhǔn)確性，對于其他電力企業(yè)進(jìn)行短期電力負(fù)荷預(yù)測具有一定的參考性。

參考文獻(xiàn)

[1]汪馥英（電力工程系）.交直流電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算[J].華中理工大學(xué)學(xué)報(bào)，1993，21（1）.

[2]吳國炎.交直流電力系統(tǒng)潮流的快速解耦算法[C].全國高等學(xué)校電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)第三屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集，l987.l0：4l～46.