短期電力負荷預(yù)測影響因素分析與研究

吳尚尚

摘 要：無論是對電力系統(tǒng)進行經(jīng)濟調(diào)度還是制定運行計劃，或者對其進行實時控制都需要以電力負荷的預(yù)測為前提，在電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)正常運轉(zhuǎn)和相關(guān)規(guī)劃部門下達一些決策的過程中，對于電力負荷預(yù)測的準(zhǔn)確性也有著較大程度的依賴。尋找有效方法來提高負荷預(yù)測的準(zhǔn)確性是當(dāng)前保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定的運轉(zhuǎn)和獲取更多利潤的關(guān)鍵。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);工業(yè)負荷;影響因素

中圖分類號：TM714? ? ? 文獻標(biāo)志碼：A

在事件不斷變化的過程中電力負荷也會產(chǎn)生一定程度的變化，我們將這種情況下的某一個周期內(nèi)的電網(wǎng)或者區(qū)域出現(xiàn)的一些最小或者最大負荷值稱為這一統(tǒng)計期的最小負荷或者最大負荷。根據(jù)統(tǒng)計周期的不同可以將最大負荷分為年周期、月周期、日周期的最大負荷，而最小負荷也是分為面周期、月周期、日周期的最小負荷。

而在電力負荷中平均負荷的概念指的就是某個周期之內(nèi)負荷的平均值。在正常情況下我們對時間不斷變化過程中電力負荷的波動規(guī)律用負荷曲線來進行表示，負荷曲線的主要功能是描某一個時間段內(nèi)負荷在時間變化過程中的波動，曲線之中的橫軸一般用來表示時間，而縱軸方向表示的一般為負荷的絕對值。在對負荷進行預(yù)測的過程中的準(zhǔn)確性常常會受到很多因素的影響，而對這些影響因素進行有效的分析是保證電力負荷預(yù)測準(zhǔn)確性的關(guān)鍵。

1 負荷的分類

1.1 商業(yè)負荷

商業(yè)負荷是商業(yè)部門在從事一些商業(yè)服務(wù)的過程中所消耗掉的電能。在一般情況下商業(yè)部門用電的時間都表現(xiàn)出一定的平穩(wěn)性，但是常常會因為季節(jié)的不斷變化而出現(xiàn)一些變化。雖然在許多用電負荷行業(yè)中，商業(yè)負荷的比民用和工業(yè)負荷的占有量會少很多，但是近年來在經(jīng)濟不斷增長的情況下，商業(yè)負荷也表現(xiàn)出了極為明顯的上升趨勢，而且在節(jié)假日營業(yè)時間出現(xiàn)增加的情況下對于負荷預(yù)測的準(zhǔn)確性也造成了一定的影響。

1.2 工業(yè)負荷

工業(yè)負荷的具體內(nèi)容是指在國家工業(yè)生產(chǎn)過程中為了滿足生產(chǎn)需要而消耗掉的電能。從整體上來說，在眾多用電負荷行業(yè)之中工業(yè)負荷所占的比重是最大的，而且工業(yè)負荷也并不容易受到氣候因素的影響，并且其在一定程度上也具有季節(jié)性的特點，工業(yè)負荷比其他負荷的穩(wěn)定性要好得多。

1.3 居民用電負荷

當(dāng)前在各個行業(yè)的用電負荷之中居民用電負荷在我國用電總量之中的占比達到10 %，居民用電負荷的大部分用電客戶都是居民，而在居民用電量方面必然會受到季節(jié)變化的影響，并且其也會表現(xiàn)出一定的周期性。這主要是因為在夏季到來的時候氣溫相對較高，人們對空調(diào)和風(fēng)扇等相關(guān)設(shè)備進行使用的過程中用電量會呈現(xiàn)較高的增長趨勢，而且居民在19：00～22：00這個時間段一般也都會待在家中，他們在觀看電視或者使用電腦的過程中也會加大電量的使用。

2 負荷的具體特性

由于負荷的變化情況會隨著時間的變化而出現(xiàn)一定的波動，所以其特性也就表現(xiàn)在連續(xù)性和周期性2個方面。下面我們對連續(xù)性和周期性分別進行介紹。

2.1 連續(xù)性

想要使負荷不出現(xiàn)跳變，就要求電力系統(tǒng)具有較強的穩(wěn)定性，而且電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性也會使負荷的變化呈現(xiàn)出一定的連續(xù)性。在電器企業(yè)對電荷的需求側(cè)進行突然投入的過程中電網(wǎng)的負荷必然會呈現(xiàn)出一定程度的波動，而在這個過程中，波動的程度超過了系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)備用的用量就會造成系統(tǒng)頻率下降，同時電機的無功需求也出現(xiàn)增加的情況，并且在這種情況下系統(tǒng)的電壓也會出現(xiàn)降低，此時系統(tǒng)的安全性就會受到較大程度的影響。同理在電能需求側(cè)對負荷突然切除較大的時候系統(tǒng)提供的無功功率會比負荷消耗掉的無功要高，在這種情況下，系統(tǒng)接點的電壓也會出現(xiàn)增高的問題，這一問題的出現(xiàn)將會給設(shè)備的安全運行帶來一定的不利影響。所以在電力系統(tǒng)正常運行的過程中對于投切負荷大小的要求也相對較高，這也在一定程度上決定了負荷變化過程中的連續(xù)性。

2.2 周期性

作為電力負荷的一種重要特性，負荷的周期性一般都是以年周期來進行表現(xiàn)，這種表現(xiàn)出來的性質(zhì)我們稱之為年周期性，其出現(xiàn)周期性的原因是因為一年中季節(jié)之間的周期性變化。在冬季來臨的時候由于天氣較冷而使較多的人增加了對空調(diào)或者電暖氣等一些取暖設(shè)備的使用，在這種情況下用電量急劇上升的同時供暖負荷增多。而在夏季的時候由于氣溫相對較高，人們出于對防暑降溫方面的需求而對空調(diào)和風(fēng)扇等相關(guān)設(shè)備進行使用的較之春秋要多得多，在這個過程中用電量會呈現(xiàn)較高的增長勢頭，而在這樣的情況下降溫設(shè)備的使用也必然造成用電負荷的增加。在春秋2個季節(jié)中人們對于取暖和降溫等相關(guān)方面的設(shè)備需求相對較小，所以這2個季節(jié)的用電負荷也相對較低。在這種情況下由于四季更替所帶來的用電負荷的變化會呈現(xiàn)出一定的周期性特征。

3 負荷影響因素

3.1 氣候影響

當(dāng)天氣情況發(fā)生變化時在一定程度上會對用電負荷造成很大的影響，比如說在下雨或者陰天的情況下天氣相對昏暗，而一些工廠或者工人就會為了照明而大量地使用電燈等照明設(shè)備，這些設(shè)備的應(yīng)用必然會造成用電負荷增加。而在夏季的時候由于氣溫相對較高，由于人們對防暑降溫方面的需求，對空調(diào)和風(fēng)扇等相關(guān)設(shè)備使用的次數(shù)比春秋季節(jié)要多，在這個過程中用電量會呈現(xiàn)較高的增長勢頭，而在這樣的情況下降溫設(shè)備的使用也必然會造成用電負荷的增加。在我國農(nóng)村和城市的用電負荷具有一定的差異，農(nóng)村地區(qū)對于空調(diào)的使用相對較少，所以這方面的用電負荷比城鎮(zhèn)要低，所以在鄉(xiāng)村中氣溫對負荷帶來的影響并不顯著。在電力系統(tǒng)中氣溫主要影響的是日用電量和最大的負荷量。

3.2 電價政策影響

當(dāng)前峰谷電價政策的實行在對高峰時間段負荷的增長起到抑制作用的同時也使負荷率得到了顯著的提高，并且也使尖鋒負荷在一個年周期中持續(xù)的時間也得到了增加，由此使電網(wǎng)設(shè)備的利用率得到了有效的提高。

3.3 電力供應(yīng)能力

如果出現(xiàn)電力供應(yīng)能力不足的情況就必須相應(yīng)地采用一些規(guī)模較大拉閘限電和有序用電的策略，以此來使電網(wǎng)的安全和一些重要的用戶用電需求得到保證。而這些對負荷變化規(guī)律進行改變的方法必然會影響到電網(wǎng)負荷的特性。

3.4 隨機因素

一般而言，構(gòu)成一個完整電力系統(tǒng)需要相對較多的獨立用戶，而在不同用戶之間，人們對用電方式的選擇存在較大的差異，在這種情況下負荷的應(yīng)用就會表現(xiàn)出一定的不確定性，這種不確定性也就是常規(guī)意義上的隨機性。而且一些諸如地震和臺風(fēng)等相關(guān)的自然災(zāi)害對于負荷也會造成較大程度的影響。上述這些隨機因素的出現(xiàn)對整個電力系統(tǒng)所造成的負荷影響也表現(xiàn)出一定的隨機性。

4 結(jié)語

隨著社會經(jīng)濟的不斷增長，人們生活水平不斷提高，人們對于電力供應(yīng)的需求也越來越高，在這樣的情況下，電力負荷預(yù)測的準(zhǔn)確性將影響人們能否享受到更加優(yōu)質(zhì)的供電服務(wù)。通過對影響電力負荷預(yù)測準(zhǔn)確性的相關(guān)因素進行分析，希望能夠為電力行業(yè)的發(fā)展和相關(guān)系統(tǒng)的完善做出貢獻。

參考文獻

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