降溫負荷與氣溫相關(guān)性分析研究

周尚籌

摘 要：本文預(yù)測夏季的日基準(zhǔn)負荷曲線，進而獲得日最大降溫負荷。在日等值溫度的基礎(chǔ)上，分析該省級電網(wǎng)日最大降溫負荷與日等值氣溫之間的相關(guān)性，并與常用的最大負荷比較法進行了對比。

關(guān)鍵詞：降溫負荷；基準(zhǔn)負荷預(yù)測；溫度累積效應(yīng)；相關(guān)系數(shù)引言

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.13.165

隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，降溫負荷（主要指空調(diào)負荷）在電力負荷中的比重越來越大。我國南方夏季悶熱潮濕持續(xù)時間長，降溫負荷比重大，而降溫負荷過大將導(dǎo)致電網(wǎng)負荷峰谷差大。因此對氣溫與降溫負荷相關(guān)性的研究有很現(xiàn)實的意義[1]。

1 負荷特性分析

電網(wǎng)負荷變化有周期性、季節(jié)性。夏季日最大負荷高于其他季節(jié)；節(jié)假日的日最大負荷最小。

2 負荷分解模型

根據(jù)對氣象因素的敏感性可按式（1）進行分解：

2.1 基準(zhǔn)負荷預(yù)測模型

為了剝離出夏季每個工作日的降溫負荷，本文選用待預(yù)測年份前一年秋季和待預(yù)測年份春季的工作日負荷當(dāng)作不含有降溫負荷，即原始序列X（0），采用灰色預(yù)測模型GM（1，1）對夏季的基準(zhǔn)負荷曲線進行預(yù)測[2]。

2.2 降溫負荷的剝離

可根據(jù)式（1）求出夏季每個工作日的降溫負荷曲線，因此可根據(jù)每個工作日的降溫負荷曲線得到日最大降溫負荷。

3 日等值溫度的計算

為了分析某電網(wǎng)夏季降溫負荷與溫度的關(guān)系，需要計算出夏季每個工作日的等值日最高溫度，本文以各地的日最大負荷為權(quán)重對各地的日最高溫度進行加權(quán)平均得到等值日最高溫度，如式（2）：

其中，Teq表示夏季工作日的等值日最高溫度；j代表該省的第j個地市，n為該省的地市個數(shù)，取n=21；Pj代表第j個城市的日最大負荷；Tj代表第j個地市的日最高溫度。同理，等值日平均溫度也可以用式（2）計算得到。

3.1 考慮溫度累積效應(yīng)的影響

溫度累積效應(yīng)是指人們的體感溫度滯后于外界氣溫的變化。

本文在的基礎(chǔ)上利用便于工程應(yīng)用的公式（3）對溫度累積效應(yīng)進行修正：

分析發(fā)現(xiàn)：當(dāng)?shù)戎底罡邷囟冗B續(xù)3天高于33℃或連續(xù)3天低于28℃時會出現(xiàn)明顯的溫度累積效應(yīng)，因此需要對超過范圍的進行修正。

4 氣溫與降溫負荷的相關(guān)性分析

相關(guān)系數(shù)是研究變量間變化關(guān)系密切程度的一種統(tǒng)計方法，其絕對值越大，表示相關(guān)性越強，二者越接近于線性關(guān)系。變量xi數(shù)列與yi數(shù)列的相關(guān)系數(shù)rxy計算公式如式（4）所示：

利用式（4）計算該省2009～2012年工作日的日最大降溫負荷與溫度之間的相關(guān)系數(shù)，如表1。

從表1可得，本文所得的日最大降溫負荷與等值日最高溫度之間的相關(guān)系數(shù)更大，日最大降溫負荷與等值日最高溫度更趨近于線性關(guān)系，修正后的日最高溫度與日最大降溫負荷更接近于線性關(guān)系。

5 結(jié)論

（1）采用基于GM（1，1）模型預(yù)測夏季逐日的基準(zhǔn)負荷曲線的

方法，計及了基準(zhǔn)負荷的逐日增長量，進而能夠更準(zhǔn)確地剝離出夏季的日降溫負荷曲線，獲得更準(zhǔn)確的日最大降溫負荷。

（2）結(jié)論反應(yīng)出某電網(wǎng)日最大降溫負荷與日最高溫度之間有強相關(guān)性。考慮溫度累積效應(yīng)修正后，日最大降溫負荷與日最高溫度之間更趨近于線性關(guān)系，進而提高日最大降溫負荷的預(yù)測精度。

參考文獻：

[1]康重慶，周安石，王鵬等.短期負荷預(yù)測中實時氣象因素的影響分析及其處理策略[J].電網(wǎng)技術(shù)，2006（07）：5-10.

[2]鄧聚龍.灰色預(yù)測與決策[M].武漢：華中理工大學(xué)出版社，1986：97-148.

[3]周凱，宋軍全，鄔學(xué)軍.數(shù)學(xué)建模競賽入門與提高[M].浙江：浙江大學(xué)出版社，2012：48-52.