1、电力负荷预测方法在配网规划中的应用研究摘 要：电力负荷预测方法在电网安全运行和电力系统规划中发挥着重要的作用，随着电力市场的逐步完善，电力负荷预测方法的研究也显得相当重要。本文结合电网规划和电力负荷预测理论，从多个角度对常用的电力负荷预测方法进行比较分析。 关键词：电网规划；电力负荷预测方法；分析；比较 中图分类号：F470.6 文献标识码：A 由于电力市场的逐步完善以及电力改革的进一步深入，对于自负盈亏和自主经营的电力企业来说，电力负荷预测在电网运行和电网规划中的重要性不言而喻。当前电网负荷预测方法有很多种，选择最恰当的方法来提升电网负荷预测准确率是电网运行的重要内容之一，因此必须要对电网负
2、荷的变化规律和影响因素做细致分析。 1 电力负荷预测的实施基础 1.1 资料收集和整理 要对电力负荷进行预测就要对电网运行的历史数据、国民经济的发展状况、地区城乡发展规划和国民经济整体计划等资料进行收集整理。然而，一些与电网负荷预测有关的资料由于各种原因很难完整收集起来，即使收集到资料，某些数据可能并不准确。因此电网运行资料收集之后还需要对这些资料进行分析和筛选。要想对一个地区的电网运行作出预测，就需要全面收集该地区的发电量以及电网直供量等资料，注意避免出现遗漏或者重复情况，以免影响最终的预测结果。 1.2 电力负荷发展分析 电网预测区域越大，供电负荷增长变化较大，必须分析出现这种情况的根本原
3、因。如果条件充分，要对电网预测区域内的主要供电区域和用电量大的用户分别预测和计算，做单独的分析和研究。 1.3 协调规划 根据现阶段我国经济发展的情况来看，当前我国经济具有较快的增长率，尤其是第二产业和第三产业增长情况更为突出，经济的发展必定带动城镇的建设和工业的建设，做好电网规划对加快地区经济的发展具有十分重要的作用。省级电网规划要以市县级电力负荷预测分析为基础，协调规划市县级电网规划。 2 电力负荷预测的原理 建立电力负荷模型是开展电力负荷预测最有效的方法，电力负荷模型包含电力负荷的时空特性、负荷电压和频率特性。电力负荷的时空特性是指电网会随着空间分布和时间变化而产生不同的负荷，这种负荷模
4、型通常情况下比较复杂，一般采用负荷时间曲线来描述这种时空特性，负荷曲线以时间来划分可以分为年度负荷、季度负荷、月度负荷和日负荷；按照负荷的性质可以分为生活负荷、农业负荷、工业负荷和市政负荷等。 负荷预测模型不仅需要对电网进行实时或者短期的负荷预测，还需要对电网规划和发展做长期的负荷预测，通常采用概率统计来预测负荷，需要注意的是，预测电网未来的负荷，在客观上必定存在一定的误差，产生误差的根源是存在一些影响电网运行的不确定因素以及与电网负荷变化规律不相符合等情况，总体来说，负荷预测模型的准确性还是很高。3 电力负荷预测方法分析 3.1 单耗法 单耗法是按照电力负荷量的单耗来推算出全面的用电量的方法
5、，这种预测方法通常运用在部分农业或者有单耗指标的工业电力负荷预测方面，是一种直接有效的预测方法。进行具体单耗指标预测时，必须结合地区经济发展的实际情况以及发展目标，通过分析单耗指标在规划期内的产值指标，同时统计过去一定阶段内的单位耗电量，按照产业调整和发展规律，进而测算出单耗。这种方法的优点是预测方法比较简单，对于短期内的负荷预测效果最佳，缺点是预测精度较差，并且整个预测过程需要耗费大量的人力和财力。 3.2 趋势分析法 趋势分析法又称为曲线回归法、曲线拟合法或者趋势曲线分析法，这也是当今应用最多和研究成果最丰富的定量预测方法。趋势分析法是根据以前的相关资料来拟合一条曲线，并且这条曲线能够反映
6、出负荷的增长和发展趋势，然后根据曲线的增长趋势来估算未来某一个时间段的负荷值。常用的趋势模型有多项式趋势模型、线性趋势模型、冥函数趋势模型、对数趋势模型、指数函数趋势模型、龚波茨模型和逻辑斯蒂模型等。选择趋势模型比较简单，在拟合曲线的过程中需要精确度同拟合区间的一致性，选择合适的趋势曲线模型能够得出较好的预测结果，不同的曲线模型其误差也比较大，关键是结合区域电网发展情况，选择合适的曲线模型。分析 1995 年以来广东省惠州市的用电量，具有明显二项式曲线模型的特征，利用该曲线模型预测惠州市 2012 年的用电量为8.63TWH。 3.3 回归分析法 回归分析法又称为统计分析法，其应用也比较广泛，
7、需要确定影响因子之间的关系以及预测值。电力负荷预测的回归分析法主要是对该区域的用电量的历史资料和影响因子进行统计分析，确定影响因子和用电量之间的函数关系，从而实施电力负荷预测，是一种具体的、行之有效的预测方法。但是回归分析中，选用的影响因子和因子的表达方式都是一种推测，因而回归分析法受到一定的限制。对惠州市的国民生产总值和用电量以及人口等数据进行分析，得出惠州市用电量回归方程为 W=-0.984+0.0727V+0.103N，V 表示惠州市当年国民生产总值；N 表示当年常住人口。通过该预测模型，珠海市 2010 年的用电量为 7.594TWh。回归分析法是对过往的历史数据进行分析以及研究影响因
8、子同电力负荷的内在联系，通过预测该地区经济发展情况来预测未来电力负荷，因此这种预测方法不仅需要准确的预测模型，还需要准确的影响因子参数。 3.4 灰色模拟法 灰色理论是由我国邓聚龙教授提出，主要用于研究信息不完备时进行模拟的数学方法。我们将部分信息未知和部分信息已知系统称为灰色系统，灰色模拟法是运用模糊控制的观点，将运筹学和自动控制相结合的数学分析方法。对历史数据的不同选择和数据处理方法不同都会影响负荷预测的结果。该预测方法的优点是计算简单，对样本需求量比较小，精确度较高。 3.5 负荷密度法 不同功能的用电区域，其负荷的密度也存在明显的差异。负荷密度法是将待预测的区域分为若干个不同功能的用电
9、区域，例如商业区、工业区、生活区等，然后结合该区域的经济发展、居民收入和人口发展规划等情况，结合国内外相似区域的用电量水平，估算出合适的密度指标，进而得出该区域的用电负荷，计算公式为：W=Ad，A 表示土地面积，d 表示该区域的用电密度。该方法适合于土地规划比较明确的城镇区域，对于人口分布比较分散和用电类型混乱的地区不适用，负荷密度法通常用于城市新区的负荷预测，因为这些区域的城市功能划分比较细致和明确，干扰因素比较少。 4 电力电荷预测方法分析与比较 通过以上的分析可以看出，不同预测方法从建模的出发点、所需要的数据样本和适用条件都有所不同，要想在同一评判尺度下进行比较是不科学的。 从适用条件来
10、看，趋势分析法和回归分析法主要用于统计规律的描述和研究，适合于大样本，能够对历史、现在和未来发展情况进行同时预测。单耗法需要依据历史统计数据，分析影响单耗的因素的基础上，确定单耗指标，结合区域经济的发展来预测负荷。灰色模拟法是对原始数据进行整理和分析，主要适合于信息条件比较贫乏的预测和分析。 5 总结 电力负荷的各种预测方法都具有各自的适用范围和优缺点，必须结合区域实际状况，从预测目标、预测花费和预测精确度等方面选择合适的预测方法。预测过程中要根据实际情况评估预测的准确性，以便及时调整预测方法，提高精确度。 参考文献： 1 鲍建飞.电力负荷预测方法在配网规划中的应用J.仪器仪表用户，2008（5）：126-127. 2 郑星炯.城市规划电力负荷计算与预测方法探讨J.中国高新技术企业，2012（30）：149-151. 3 金祎.城市配电网规划中电力负荷预测的应用研究J.中国新技术新产品，2012（24）：181.
