電網規劃負荷預測方法探討

羅煜

摘 要：現代化的腳步還在繼續向前，高科技引領時代尖端，人們的工作生活都以快節奏的方式進行著，在這當中，電能所起到的作用是不可替代的，我們每天的生產、生活都離開電的幫助，可以說，即使只是出現短暫的停電情況，都會令很多事情處理起來顯得非常棘手。所以，再進行對電網規劃階段，一定要做好負荷預測工作，因為其負荷精度會對電網的運行起到關鍵的影響作用。進行負荷預測過程中，有很多的不可控因素，所以，做到精準無誤是有一定難度的。所以，該文筆者針對電荷預測方式進行研究分析，希望能夠讀者提供思路。

關鍵詞：電網規劃 負荷 預測方法 探討

中圖分類號：TM715 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）12（c）-0033-02

當前，隨著我國經濟的迅猛發展，對電力系統也加大了深入改革力度，我國的電力市場的發展環境也愈加規范，但是，電力企業從根本上來說都是獨立經營的，也就是說要自負風險，所以，為保證電網質量，使電網能夠安全、高效運行，需要對電網的方方面面進行規劃，此外，還要根據實際情況，具體問題具體分析，做好電力負荷的預測工作，由此保證電網系統正常運行。

1 預測電力負荷背景條件

1.1 掌握準確完善的資料

為了保證電力負荷預測的科學性，必須要完善、準確掌握第一手資料，這樣有助于深入了解我國電網的發展史、我國國民經濟發展水平、城鄉發展狀況以及國民經濟計劃等內容，但是，設想與現實遠不相同，在實際工作中收集資料是十分困難的，不僅無法完整地對資料進行收集，而且無法保障收集到資料的準確性，所以，需要進行嚴謹分析來篩選出預測電力負荷所需要的運行資料，為科學、準確預測當地電網系統的運行狀態打下基礎，而當地較為系統的發電量、電網直供量等都是與電網系統直接相關資料，為了保證電力負荷預測結果的準確性，必須保證這些資料的準確性。

1.2 電力負荷預測我國電網系統現狀

我國幅員遼闊，而且就目前來看，我國的電網系統供負荷產生的變化隨著我國電網區域的擴大而變大，這方面的問題愈來愈突出，所以，有必要采用一定的措施來規避誤差，在生存環境較好的地方，為了保證數據的準確性，可以對所預測區域的主供電區以及用量大戶分別進行預測和計算。

1.3 對電網系統進行進一步協調規劃

近年來，我國經濟高速發展，尤其是第二產業和第三產業，發展速度驚人，我國城鎮也隨著經濟的發展而進步，為推動工業產業的騰飛做出了貢獻，而電力系統就起到了強力支撐作用，因此，對電網進行合理規劃有利于滿足經濟社會的發展，為保證規劃質量需要分析好電力負荷的預測工作，這對電網系統規劃具有重要作用。

2 負荷的主要分類方法

2.1 按照其物理性能進行劃分

按照物理性進行劃分時，電網中的電荷主要可以分為：有功電荷和無功電荷。有功電荷，是指電流在通過用電器時將電能轉化為其他能源，打個比方來說吧，就像電流通過電磁爐可以產生熱能是一樣。而無功電荷就是指電路各原價之中產生的各種無功功率，比如電流經過電閘時可能發生畸形變化，轉化中便成了無功功率，消耗負荷。

2.2 根據電能的中斷損失程度進行劃分

在輸電過程中，由于電網的忽然中斷會損失電能，我國根據損失數據將損失按程度分為一二三級電荷，一級電荷表示損失最大，二三級逐次減小。

2.3 按照使用流程進行劃分

電能的使用流程分別是發電電荷、供電電荷和用電電荷。顧名思義，發電電荷就是電廠工作過程中產生的電荷；供電電荷是輸送過程中產生的電荷；用電電荷是用電過程中產生的電荷。

2.4 按照使用行業進行劃分

行業不同使用的電荷也就不同，因為不同行業的用電要求不一樣，比如說工廠用電、居民用電、建筑用電等，用電特點都不一樣，需要根據不同的用電特點對電荷的使用量進行分析與總結。

3 負荷預測的方法

3.1 人工神經網絡法

人工神經網絡由多個神經元連接而成，模擬人類學習和處理信息的過程，理論上可以逼近任意的函數。神經網絡所具有的自適應性學習、函數逼近等特點，使其被引入短期負荷預測中，取得了較好預測效果。其優點在于不需要數學模型，通過對數據的自適應訓練，能夠解決如負荷時序的高隨機性、非確定性問題。迄今為止，對神經網絡僅限于對其結構或結合其他方法進行改進，從而提高預測精度。

3.2 單耗法

所謂單耗法，則是通過測定電力負荷量的單耗進而分析預測全面用電量，一般適用于農業或者工業電力單耗指標的負荷預測，預測效果較好。而實施單耗指標進行電力負荷預測時，要注意區分不同地區的經濟發展狀況以及發展目標，同時根據電力規劃期間單耗指標開展全面分析，結合之前單位的耗電量，根據當地產業發展規律預測最終單耗值。此方法特點是操作較為簡單，在短時間內預測效果好，不過精度低，成本高。

3.3 趨勢分析法

“趨勢分析法”，顧名思義就是把先前收集到的各種資料進行整合，使其成為一條直線，與此同時，以曲線趨勢為依據來確定電力的負荷值，這種方式又稱曲線回歸法或曲線擬合法，是最為常見的預測方式，也具有顯著的研究成果。這種方式在模型選擇上相對來說較簡便，但是為了保證電力負荷的預測結果，在進行曲線擬合時必須保障擬合區與精度相一致。可是無論怎樣小心，依然會出現或大或小的誤差，這就要求把模型和電網發展相關情況相結合，由此確定出更具科學性的模型。

3.4 卡爾曼濾波預測法

卡爾曼濾波預測法最好應用在預測短期負荷和超短期的負荷中，這種方法是通過狀態空間的思維將信號通過線性系統輸出程序并且轉化為方程，但是想要更好進行應用，必須具有較高的空間思維想象能力。正因為該方式對于數據的要求較廣，所以有利于對數據進行收集整理工作，通過不斷收集數據，進而修改已計算出的數值，進而得到方程答案，能夠極大提升預測的準確性。

3.5 模糊預測法

模糊預測法的應用范圍是數據本身帶有不確定性并且存在一些不容易被發現的數據，這種方法是當下比較常用的方法，使用時需要準確運算非線性函數，得到數據之后進行系統分析，使模糊預測盡量接近所求函數值，這樣一來，數據的準確度就得到了大大提升。

3.6 灰色預測法

顧名思義，這種方法就是利用生活中的顏色對所能獲取的信息資源進行描述，一般情況下，這種方法非常簡單明了，白色代表已經獲知的信息內容，黑顏色代表未知，灰色地帶相當于對信息掌握相對模糊、不清晰。所說的電荷就屬于典型的灰色地帶，其主要特點是只需要知道少量的數據，就可以對預測結果有大致判斷，對參數進行估算，通常運用最小二乘法，當然，這只適用于對小數據的預測應用。將負荷數據進行變權緩沖預處理后，再利用灰色理論進行負荷預測，取得了較理想效果。

4 總結與展望

文章主要分類總結在當前電網形式下，關于電力系統負荷預測的主要方式，而且針對當前負荷的現狀及存在的問題，對各個方法優勢及不足都進行了分析及討論，出現問題可以從以下幾個方面進行解決。

（1）需要對負荷成因進行了明確分析。當前的負荷預測因為缺少電力系統自身所具備的特點，所以不能對負荷數據進行深層次剖析，只把其看做是簡單的數據，對待這一問題，應該從電力系統本身入手，找出負荷成因及內在規律，按照實際情況制定出預測策略，比如：并網型微電網、孤島型微電網等，不同的社會環境和地理環境都會有不同的預測方案。

（2）分析預測中出現的誤差。誤差存在于所有事物中，而且在預測中發生誤差的概率會更大，所以在進行預測時，首先要對誤差的波動范圍進行分析；其次再去考慮結果，當前，調度人員僅僅能夠通過負荷預測的結果做出判斷，十分不利于工作的進行，關于這個問題可以從這兩個方面入手：①分析誤差結果并找出誤差成因，對預測模型進行充分完善；② 做出預測結果的誤差波動范圍，同時對負荷發展的速度進行分析。

（3）探究與其相關的因素所產生的影響。在電力負荷變化中，季節、氣候、經濟水平等都會對其產生一定影響，而受到的影響因素不同，對電力負荷變化產生的影響也就不同，如果利用大數據技術和智能計算方式，可以把主、次相關因素的負荷變化程度進行量化，除此之外，為增強預測模型的泛化能力，可以對主影響因素進行加重權、對次影響因素進行弱化處理。

5 結語

綜上所述，雖然有很多種辦法進行電荷預測，且每一種方法都有其獨到之處，但也存在一定的局限性，因此，再確定使用某一種方法之前，應該從實際出發，分析具體問題，找到最為適合的方式進行檢測，之后進行科學合理的評估。如此，才可以按時完成預測目標，確保電荷測量的精準度，為我國電網事業的發展盡一份綿薄之力。

參考文獻

[1] 趙娜.關于電力規劃中負荷預測方法的探究[J].消費電子，2014（24）：98.

[2] 陳棟.配電網規劃中電力負荷預測方法探討[J].微計算機信息，2014（4）：27-28.

[3] 葉錫滔.淺析配電網規劃中電力負荷預測方法[J].數字通信世界，2015（10）：133.