電力負荷預測理論基礎的討論與研究

馬強+彭永洪+張瓊月

引言

電力負荷的概念為電力需求量、用電量，電網、發電廠或供電地區某一段時間內的工作負荷。電力負荷預測是，在充分考慮部分重要條件的前提下，利用一套完全能夠系統性地處理過去及未來負荷的數學方法，在滿足相應的精度要求下，確定出將來某一特定時刻的負荷數值。

一、電力負荷預測的特點

電力負荷預測主要特點如下：

1）不準確性

電力負荷受到各種因素的影響，并且這些影響因素時刻不斷發生變化，很多時候很難對負荷的發展變化進行準確的預見，再加上臨時情況的發生也會影響預測的結果，因此預測的結果常常具有不準確性。

2）條件性

負荷預測要在一定條件下進行，必然條件和假設條件。必然條件是根據本質規律的預測條件，所得預測結果比較可靠。在實際情況下，需要設置一些假設條件。是根據研究分析，綜合各種實際情況得來，并非毫無根據的憑空假設。

3）時間性

由于電力負荷預測是屬于科學預測的范疇的，因此各種負荷預測都需要確卻得指明預測的時間范圍。

4）多方案性

負荷預測的不準確性和條件性這兩個特點，導致有時需要在各種情況下，對負荷的各種可能的發展狀況進行預測，這樣就會根據各種條件得出各種不同的負荷預測方案。

二、電力負荷預測的基本原理

負荷預測是根據過去和現在的具體情況，對負荷發展變化規律進行討論研究，并此推斷電力負荷發展趨勢。

1）可知性原理。它是指預測對象的發展規律包括未來的發展趨勢和狀況，是可以被人們所知道的。

2）可能性原理。事物的發展變化規律，是由內因和外因兩個因素共同決定的，內因或外因的變化，都會使事物向著多種可能的方向發展變化。

3）連續性原理。在電力系統的發展變化中，負荷預測會將某些原有的特征保持下來，然后再以原有的趨勢和變化率發展下去，這是一種連續性原理，也稱慣性原理，負荷預測的這種慣性特征是我們進行負荷預測的主要依據。

4）相似性原理。相似性原理是指，如果一個事物現在的發展過程及發展狀況正好與另一事物的過去某一階段的發展過程及發展狀況是類似的，則人們就可以根據后一事物已知的發展過程和發展狀況，來對預測對象的未來的發展過程和發展狀況進行預測。

5）反饋性原理。人們在預測的實際過程中，預測的結果總是會與經過一段時間后得到的負荷實際值之間存在著一定的差距，這時就需要利用這個差距值來對遠期的預測值進行反饋調節，來達到不斷提高預測準確性的目的。

6）系統性原理，預測對象的未來的發展關系到系統整體的動態發展，且系統的動態發展與系統的各組成部分以及影響因素之間的相互影響和作用是密切相關的。

三、電力負荷預測的基本程序

根據電力負荷預測的實踐活動，其基本程序如下。

1）確定負荷預測的目的，制定負荷預測的計劃；2）調查收集資料和選擇資料； 3）資料整理；4）對資料進行初步分析；5）預測模型的建立；6）綜合分析，以確定預測結果；7）編寫預測報告，以交付使用；8）負荷預測管理。

四、電力負荷預測的誤差分析

預測結果的準確性與預測誤差密切相關，預測誤差越大，預測結果的準確性就越低，反之，預測誤差越小，預測結果的準確性就越高。因此研究誤差產生的原因和分析誤差的大小，是具有很大的意義的。這樣不但可以認識到預測結果的準確程度，同時對于改進電力負荷的預測工作，檢驗和選用合適的預測方法等方面也具有很大的幫助。

4.1產生誤差的原因

產生預測誤差的原因有很多，主要有以下幾種原因：

1）進行負荷預測時通常要使用數學模型，而數學模型通常只包含研究對象的一些主要因素，而很多次要的影響因素都被忽略了。電力負荷的變化是錯綜復雜的，這樣的模型只是反映出了經過簡單化了的負荷狀況，而與實際的負荷之間總是存在著差距，因此用它來進行預測時，會無可避免地與實際負荷之間存在誤差。

2）負荷預測的影響因素是千變萬化的，進行負荷預測的要求和目的也是多種多樣的，因而需要從許多的預測方法中，選擇出一個合適的預測方法。如果選用的預測方法不合適，就會隨之產生誤差。

3）進行負荷預測時要使用大量的資料，而這些資料并不一定都是準確可靠的，這就必然會給負荷預測帶來誤差。

4）當有意外事件發生，或者情況發生突然變化時，也會產生預測誤差。此外，計算或者判斷上出現錯誤時，也會產生不同程度的預測誤差。

4.2預測誤差分析

電力負荷預測誤差的分析方法和指標有很多，主要包括如下幾種：

1）絕對誤差與相對誤差；2）平均絕對誤差；3）均方誤差；4）均方根誤差；5）標準誤差；6）平均絕對百分比誤差。

參 考 文 獻

[1]康重慶，夏清，張伯明.電力系統負荷預測研究綜述與發展方向的探討.電力系統自動化，2004，28（17）：1-11.

[2]李建偉.中長期電力負荷預測的研究與分析.山東農業大學碩士學位論文，2011.6.