电力系统中长期负荷预测方法发展探讨

电力系统中长期负荷预测方法发展探讨

董裕吉 

贵州电网有限责任公司凯里榕江供电局  贵州榕江   557200

摘要：“预测”是对还没有发生或者还没有被确定下来的事情进行猜测和估计的一个统称。预测在很多领域中都存在，如宏观经济预测，天气预测，人口数量预测，国内生产总值增长预测等等。本文论述了电力系统中长期负荷预测的基本原则，并对几种常见的中长期电力负荷预测方法进行了介绍，并对其特征进行了分析与对比，这对于提升电力系统的经济效益具有很大的参考价值。

关键词：电网；负荷预报；预报特征

引言

对电网进行安全、经济的调度、规划、设计等方面，都需要对电网的负荷进行准确的预测。精确的负荷预报，就是在保证电网品质的前提下，最大程度地使用电力系统的建设经费，并使其在有限的投入中取得最大的社会效益和经济效益。研究结果表明，在电网运行过程中，对电网的发展起到了积极的推动作用。

1.负荷预测的概念和原理

1.1可知性原理

作为预报的客体，其预报的变化规律、预报结果等都能被预报出来。我们不仅能了解一个国家的历史与现状，还能从历史与现状中推断出一个国家的将来。

1.2可能性原理

事物的发展与改变，既有内部原因，也有外部原因。内部因素的改变和外部因素的影响，使得事情的发展和变化具有各种可能。因此，对于一个特定的指数，常常根据其发展的差异性，采用多种方法进行预测。

1.3连续性原理

事物的发展是一种持续的过程，它的将来发展就是这样一个进程的延续。该方法的特点是：预测的客体是由过去向未来的、由现在向未来的。它认为，在一个事物发展和改变的过程中，会保留和继续一些原来的特性，因此，在电网的发展和改变中，也会有一些惰性，而这些惰性就是我们进行负荷预测的重要基础。

1.4相似性原理

在许多情形中，一个被预测的对象，它的当前发展进程和发展状态，与过去某一事物的过去某一时期的发展进程和发展状态，有可能是相似的。当前，在预报技术中所采用的“类推”、“历史相似”等都是以此为基础的预报方法。

1.5反馈性原理

预报的反馈性原则实质上是一种反馈调整，使预报精度持续地得到提高。如果预测结果与实际数据有差异，就可以通过这种差异来调整预测模型，从而提高预测的精度。反馈式预报的本质是把预报的理论与现实需求联系起来，通过对预报结果的分析，对预报结果进行修正和调整，从而达到预报效果的目的。

2.电力系统负荷预测的分类

在电网负荷预报中，通常按预报时段划分预测种类。

2.1时分预测

又称超短时负荷预报。通常以0～30分钟为时间间隔，对随后一小时或几个小时内的负载变化进行预测。

2.2日度预测

天数预报又称“短时预报”。通常是对一个正常日负荷曲线进行预测，也可以逐日预测，通常是用一周内每天的负荷曲线进行预测，也可以对一些特殊日期如周末、节假日、春节作特殊预测。

2.3月度预测

也就是所谓的中期负载预报。月度预报是以每月的气温、降水等天气要素，以及特殊情况（拉路、限电等）为基础，对以往的规律进行归纳，从而实现对未来的描绘。月度预测的主要内容是：对月度负荷，月度用电量，网供电量，售电量，全社会用电量，行业用电量；同时，还能对其做出诸如最大负载、均值符合、最小负载、月峰谷差、负载比率、最小负荷比率等的预报。主要包括每月典型工作日和典型周末的负荷特征曲线，以及每月特定天数的负荷特征曲线。

2.4年度预测

每年的预报也叫做“长远预报”。年报通常以其它产业年报为基础进行预测。通过有关途径，获得国民经济发展总值的预测值，在气象台获得未来一年甚至数年的天气预测，获得产业产值和人口增长预测数据等。随着对电网负荷性预测的进一步研究，以及为适应电网运营升级的要求，有必要对原有的类别进行补充，并根据实际的预测需求，增加新的预测内容。

2.5连续多日负荷曲线预测

在电力系统的实际应用中，负荷曲线的预报起着重要作用。当前，针对多天甚至更多时段的电力系统运行预报，针对短时电力系统的预报，仅针对某一天或某一时段内电力系统运行特性的预报，而针对中长期电力系统运行特点的预报，则仅针对一天内的典型电力系统运行曲线预报。

2.6扩展短期负荷预测

在实际的电网运行过程中，调度人员往往会在前一天就做好次日的日用负荷预报，并据此制定出相应的发电计划。第二日，监测计划的执行，如果计划的发电量和真实的负载有很大的差异，就必须临时对发电量进行调整，然后再进行剩余发电量的预估，这就是所谓的“滚动发电量”。在此基础上，本文提出了一种新的延时短期负荷预报方法。拓展短期负荷预测就是根据目前所得到的最新信息，对从这一时刻之后几个小时内的负荷变化进行预测，根据实际预测可以看出，它的准确性要比日负荷预测要高得多。

3常用中长期电力负荷预测方法

3.1分产业产值单耗法

单耗法也就是单位产品消耗法，它是根据一个单位产品的平均单位产品消耗的电量和这个产品的产量，来计算出制造这个产品总产量所需要的总用电量。单耗方法要求进行许多详细的统计，但是在实践中很难对生产中的单耗进行比较精确的计算，并且工作量也很大。

3.2电力弹性系数法

电力弹性系数是指用电的平均增长速度与 GDP的比率。以 GDP增长速度为基础，并与电力弹性系数相结合，可以得出规划期末的总用电量。与单耗法类似，电力弹性系统法也需要进行许多详细的统计工作。

3.3分区负荷密度法

负荷密度预测法是根据区域土地面积（或建筑面积）的平均耗电量进行预测，通常情况下，首先要对未来某时期的土地面积（或建筑面积）和单位面积用电密度进行预测，再将其乘以面积就可以获得用电预测值。分区负荷预测法是以近几年的发展情况、经济发展目标和电力规划目标为基础，将待预测区域划分为多个功能区，之后对每个功能区用负荷密度法展开预测，最后将其累加，就可以获得总的用电量预测值。

3.4时间序列法

时间序列法是一种以历史负载统计资料为基础，寻找其随时间的变化规律，并通过构建时序模型，对未来负载进行预测的一种方法，它的基础假设是：过去的负载变化规律将会一直持续到未来，也就是未来是过去的一种延续。

3.5相关分析法

相关性分析法是一种利用实测资料，找出荷载与各因子间的因果联系，构建相关性分析模型，并对实测资料进行统计与处理，从而实现预报的一种方法。它的特征是：对被预测目标的影响因子进行分解，通过对各因子的变化进行研究，从而对被预测目标的将来的定量状况进行估计。

3.6人均电量指标换算法

人均电量指数转换是指选择一个与该区域的人为地理条件、经济发展状况、用电结构等相近的国内和国外区域，将其作为对比，将两个区域以往和目前的人均用电指数进行对比，从而得出该区域的人均电量预估值，并与人口数据进行对比，最终得出总用电量的预估值。

4.结束语

目前，电网负荷预报的数学化趋势日益明显，其数学建模方法虽然较为成熟，但是却给调度员带来了很大的困难。若将负载视为单纯的数据，则会丧失电网的特性。在进行负荷预报时，要根据具体的条件，选用适当的模式，不论具体的情形，简单地套用模式的方式都要经过慎重考虑。

参考文献

[1]李晨,尹常永,李奇洁.电力系统负荷预测研究综述[J].电子世界,2021(16):81-82.

[2]邢鲁华,付兆远,施雨.电力系统中长期负荷预测方法发展探讨[J].山东电力技术,2017,44(01):13-18+40.

[3]谢春林.电力系统中长期负荷预测研究与应用[D].南昌大学,2016.