配電網(wǎng)規(guī)劃中電力負(fù)荷預(yù)測(cè)方法研究綜述

汪洋

摘要：合理而準(zhǔn)確的電力負(fù)荷預(yù)測(cè)是配電網(wǎng)規(guī)劃具有實(shí)際指導(dǎo)意義的基礎(chǔ)，能夠有效地避免投資浪費(fèi)和經(jīng)濟(jì)損失。此外，電力負(fù)荷預(yù)測(cè)還是電力系統(tǒng)調(diào)度、實(shí)時(shí)控制、運(yùn)行計(jì)劃的前提，是電網(wǎng)調(diào)度部門(mén)和規(guī)劃部門(mén)所必須具有的基本信息。因此，有必要對(duì)預(yù)測(cè)方法不斷改進(jìn)，電力負(fù)荷預(yù)測(cè)已成為實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)現(xiàn)代化管理的重要內(nèi)容。本文探討了配電網(wǎng)規(guī)劃中電力負(fù)荷預(yù)測(cè)方法研究。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)規(guī)劃;電力負(fù)荷預(yù)測(cè);方法

1電力負(fù)荷預(yù)測(cè)的內(nèi)容

隨著現(xiàn)代智能電網(wǎng)線路逐步推進(jìn)，日常的生活工作中都需要使用各種各樣的電氣設(shè)備，運(yùn)行的各種輸電線路必須要加強(qiáng)維護(hù)與檢測(cè)，防止由于各種線路故障造成對(duì)日常工作生活產(chǎn)生的影響。為了能夠?qū)?shí)際的配電網(wǎng)中出現(xiàn)的各種電力負(fù)荷問(wèn)題進(jìn)行預(yù)測(cè)，就必須要使傳輸線路在預(yù)測(cè)過(guò)程中少走彎路，熟練的掌握各種負(fù)荷預(yù)測(cè)的方法，并且建立一套完善的傳輸分配機(jī)制。對(duì)于進(jìn)行的電力負(fù)荷預(yù)測(cè)需要有一定的科學(xué)技術(shù)作為支撐，通過(guò)建立一套完善的管理體系，提高施工與維護(hù)技術(shù)能夠?qū)⒃陔娏ω?fù)荷預(yù)測(cè)中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行避免。因此，建立一個(gè)良好的線路，以及完善的管理體系能夠提高施工的效率，通過(guò)在工作中加強(qiáng)傳輸與分配的各種故障進(jìn)行研究指導(dǎo)，從而使預(yù)測(cè)人員的工作檢查時(shí)間得到提高。

2配電網(wǎng)規(guī)劃中電力負(fù)荷預(yù)測(cè)方法研究

2.1回歸分析法

回歸分析法是通過(guò)對(duì)歷史電力負(fù)荷數(shù)據(jù)的分析和整理，得到電力負(fù)荷變化的大致規(guī)律，對(duì)電力負(fù)荷變化的影響因素進(jìn)行預(yù)測(cè)，配合回歸方程完成預(yù)測(cè)分析。在回歸分析法的應(yīng)用環(huán)節(jié)，一方面需要以電力負(fù)荷變化規(guī)律和影響因素為依據(jù)，另一方面也需要明確回歸方程中的相關(guān)參數(shù)，構(gòu)建完善的參數(shù)模型，利用模型來(lái)實(shí)現(xiàn)電力負(fù)荷預(yù)測(cè)，可以保證預(yù)測(cè)結(jié)果的精度和準(zhǔn)度。

2.2指數(shù)平滑法

指數(shù)平滑法主要是通過(guò)對(duì)電力系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)相關(guān)知識(shí)的組合，完成電力負(fù)荷預(yù)測(cè)工作。這種方法要求對(duì)指數(shù)衰減情況進(jìn)行明確，以更加精確的反映遠(yuǎn)期數(shù)據(jù)在預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)中的影響，若指數(shù)衰減偏大，則近期數(shù)據(jù)局和遠(yuǎn)期數(shù)據(jù)的系數(shù)變化相對(duì)較快，極端情況會(huì)導(dǎo)致歷史數(shù)據(jù)影響歸零，換言之，歷史電力負(fù)荷數(shù)據(jù)不會(huì)對(duì)電力負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果產(chǎn)生影響。從這個(gè)方面考慮，在運(yùn)用指數(shù)平滑法進(jìn)行電力負(fù)荷預(yù)測(cè)時(shí)，需要對(duì)近期電力數(shù)據(jù)進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注，想要保證電力負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，就必須首先保證數(shù)據(jù)本身具備較高的精確度。

2.3負(fù)荷密度法

不同功能分區(qū)的用電量存在很大差異，對(duì)于電能的需求也有所不同，例如，工業(yè)區(qū)用電量巨大，住宅區(qū)用電量相對(duì)而言要小得多，加上不同產(chǎn)業(yè)用電費(fèi)用的不同，給電力負(fù)荷預(yù)測(cè)增加了難度，準(zhǔn)確性也難以保證。從保證電力負(fù)荷預(yù)測(cè)效果的角度，電力部門(mén)可以將轄區(qū)內(nèi)的用電區(qū)域劃分為不同的功能分區(qū)，如工業(yè)區(qū)、商業(yè)區(qū)、住宅區(qū)、高新區(qū)等，針對(duì)每一個(gè)區(qū)域的特點(diǎn)，做好用電狀況的預(yù)測(cè)分析。負(fù)荷密度法正是在這樣的情況下產(chǎn)生和發(fā)展起來(lái)的，其基本原理，是結(jié)合區(qū)域土地面積，乘以不同功能分區(qū)的用電密度系數(shù)，得到區(qū)域總用電量，相對(duì)于其他方法，這種方法的效率更高，而即使區(qū)域內(nèi)存在特殊用戶，也可以通過(guò)構(gòu)建計(jì)算模型的方式進(jìn)行單獨(dú)計(jì)算，保證預(yù)測(cè)結(jié)果的可靠性。

2.4專家預(yù)測(cè)法

專家預(yù)測(cè)法是配電網(wǎng)規(guī)劃中電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)方法中的關(guān)鍵方法。專家系統(tǒng)預(yù)測(cè)法的原理為，從現(xiàn)實(shí)生活中提取電力專家在實(shí)際工作中對(duì)于電力系統(tǒng)事物處理過(guò)程中所得的感性認(rèn)識(shí)，通過(guò)創(chuàng)建相應(yīng)的電力數(shù)據(jù)庫(kù)，在電力系統(tǒng)運(yùn)行的同時(shí)對(duì)該數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行及時(shí)的更新和維護(hù)，從而使其能夠與電力系統(tǒng)或事物發(fā)展的變化軌跡同步，進(jìn)而達(dá)到模擬專家的效果。電力系統(tǒng)負(fù)荷專家預(yù)測(cè)法由于其自身的特性，在使用過(guò)程中猶如擁有大量具有專門(mén)知識(shí)的電力學(xué)專家一樣。

2.5趨勢(shì)分析法

趨勢(shì)分析法的基本原理，是以歷史電力負(fù)荷疏忽局為依托，繪制電力負(fù)荷運(yùn)用變化曲線圖，對(duì)電力負(fù)荷發(fā)生、發(fā)展的規(guī)律進(jìn)行綜合反映，以此來(lái)計(jì)算不同時(shí)間空間以及作用群體的負(fù)荷值，然后從當(dāng)前的電力行業(yè)發(fā)展情況出發(fā)，通過(guò)分析對(duì)比，得到相對(duì)準(zhǔn)確的電力負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果，為配電網(wǎng)規(guī)劃方案設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。在實(shí)踐環(huán)節(jié)，趨勢(shì)分析法最為常用的模式包括了指數(shù)函數(shù)趨勢(shì)模型、有線性趨勢(shì)模型等，需要電力技術(shù)人員依照實(shí)際需求進(jìn)行選擇，以保證電力負(fù)荷預(yù)測(cè)的合理性及準(zhǔn)確性。實(shí)際應(yīng)用中，趨勢(shì)分析法具備較高的準(zhǔn)確性，而且研究成果豐富，操作相對(duì)簡(jiǎn)單，因此備受專業(yè)技術(shù)人員的青睞。

2.6灰色模擬法

灰色理論是一種在缺乏完備信息時(shí)的模擬方法，可以將部分信息已知、部分信息未知的系統(tǒng)稱為灰色系統(tǒng)，結(jié)合模糊控制理論，將自動(dòng)控制和運(yùn)籌學(xué)結(jié)合在一起開(kāi)展數(shù)學(xué)分析，在這種分析方法下，對(duì)歷史數(shù)據(jù)的選擇不同，數(shù)據(jù)處理方法不同，得到的電力負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果也有所不同。灰色模擬法預(yù)測(cè)結(jié)果精度高，計(jì)算簡(jiǎn)單，而且對(duì)樣本沒(méi)有很高的需求。

2.7人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法是配電網(wǎng)規(guī)劃中電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)方法中的根本方法。在對(duì)電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)過(guò)程中，由于電力系統(tǒng)負(fù)荷可能會(huì)受到多種外界因素的影響，使電力負(fù)荷系統(tǒng)含有大部分的隨機(jī)性和非線性關(guān)系，該類因素將對(duì)電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)的精準(zhǔn)度產(chǎn)生極大的影響，因此，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法在新的形勢(shì)下被研發(fā)出來(lái)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法是通過(guò)將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型引入到電力系統(tǒng)負(fù)荷的預(yù)測(cè)中，使電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)方法形成全新的預(yù)測(cè)方法。在配電網(wǎng)規(guī)劃中人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)法的主要原理為，利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，采取電力系統(tǒng)負(fù)荷中的歷史作為樣本，根據(jù)樣本和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建相應(yīng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，隨后采用訓(xùn)練式算法對(duì)其進(jìn)行訓(xùn)練，在滿足一定程度上的精準(zhǔn)度要求后，使用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法對(duì)配電網(wǎng)規(guī)劃中電力系統(tǒng)的負(fù)荷進(jìn)行預(yù)算。

2.8時(shí)間序列預(yù)測(cè)法

通過(guò)歷史數(shù)據(jù)建立時(shí)間序列預(yù)測(cè)模型，也是電力負(fù)荷預(yù)測(cè)研究中常用的預(yù)測(cè)方法，根據(jù)一定的時(shí)間序列預(yù)測(cè)表達(dá)式，對(duì)未來(lái)的數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，包括自回歸模型、移動(dòng)平均模型、自回歸與移動(dòng)平均模型等。該方法沒(méi)有考慮負(fù)荷變化的原因，只適用于數(shù)據(jù)擬合，對(duì)于少量數(shù)據(jù)能夠進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)測(cè)，但隨著數(shù)據(jù)量的增加，預(yù)測(cè)效果越來(lái)越差。

綜上所述，為了能夠保證電力負(fù)荷預(yù)測(cè)在整個(gè)配電網(wǎng)規(guī)劃中發(fā)揮相應(yīng)的配電功能，那么必須要加強(qiáng)對(duì)電力負(fù)荷預(yù)測(cè)的重視，并且進(jìn)一步的提高電力負(fù)荷預(yù)測(cè)方法研究，保證預(yù)測(cè)方法對(duì)整個(gè)配電網(wǎng)的各個(gè)不同領(lǐng)域的電力需求，從而有效的促進(jìn)我國(guó)工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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