电力规划中负荷预测方法研究及适用情况分析论文_孙锋

电力规划中负荷预测方法研究及适用情况分析论文_孙锋

(内蒙古电力勘测设计院有限责任公司 内蒙古呼和浩特 010020)

摘要:目前,我国电力系统发展改革的不断深入,我国电力市场发展也越来越规范和完善。但根本而言电力企业都是独立经营且自担市场风险,因此,在对电网进行规划时就需要考虑到方方面面,确保电网运行的质量,达到运行安全高效的目的,而要实现这一目标,就需要做好电网系统中电力负荷的预测工作。如今关于电力负荷的预测工作有多种多样的方法,但是根据现实情况不同,需要探索最接近实际情况的预测方法才能保证预测的准确率,进而指导电网系统的健康运行。另外,运行过程中还要不断摸索电网负荷变化的规律,对预测方法进行合理优化,提升电力负荷的预测质量和水平。

关键词:电力规划;负荷预测;方法

1预测电力负荷背景条件

1.1掌握准确完善的资料

为保证电力负荷预测的科学性,需要深入了解电网发展的历史变革和国民经济发展情况以及城乡发展和国民经济计划等内容。但是,在实际工作开展过程中,由于各种原因导致相关资料无法完整地收集到位,且相关资料的准确度也无法进行深入考究和保障,因此,对预测电力负荷所需的资料需要进行分析和筛选,才能确保准确地、科学地预测当地的电网系统运行状态。

1.2电力负荷预测现状

一般而言,随着预测电网区域的扩大,电网系统供电负荷产生的变化就会越大,我国地域幅员辽阔,在这方面存在着较大的问题。不过通过深入地分析这一现象具体的成因,还是有有效措施予以降低影响和规避误差的。特别是对于条件良好的地方,可以对预测区域范围内的主供电区和大用户分别进行预测和计算,保证数据的合理准确。

1.3进一步协调规划

通过对我国经济发展现状的分析可以看出,我国发展主要的特征就是经济迅猛发展,特别是第二产业和第三产业,发展速度惊人,经济的发展和进步在一定程度上推动了城镇的发展进而工业产业的腾飞,这都需要电力产业的强劲支撑。所以,能否满足今后经济社会的发展,需要对电网进行合理科学地规划,而分析电力负荷的预测则是保证规划质量的重要工作。

2电力负荷预测主要方法

2.1电力弹性系数法

电力弹性系数是一定时期内用电量与国民生产总值的年均增长率比值。电力弹性系数是反映国民经济与电力工业发展的宏观指标,从发达国家发展历程来看,随着工业化进程的推进,电力弹性系数会逐渐下降。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆电力弹性系数作为宏观指标,适用于中长期负荷预测,对经济平展较为平稳的时期预测较为准确。

2.2单耗法

所谓单耗法,则是通过测定一个行业电力负荷的单耗进而分析预测该行业总用电量,对农业或者工业电力单耗指标的负荷预测,预测效果较好。而实施单耗指标进行电力负荷预测时,要注意区分不同地区的经济发展状况以及发展目标,同时根据电力规划期间单耗指标开展全面分析,结合之前单位的耗电量,根据当地产业发展规律预测最终单耗值。此方法特点是操作较为简单,在短时间内预测效果好,不过精度低,所需样本较多,工作量较大。

2.3趋势分析法

这一方法又称为曲线回归法或者曲线拟合法。这种预测方法的应用最为常见,且研究成果在行业内较多。所谓趋势分析就是将之前收集的各种资料为依据,整合成为一条直线,同时以其趋势为依据对某个阶段电力的负荷值进行确定。这种方法经常用到的研究模型包括多项式、线性、冥函数、对数、指数、龚波茨等趋势模型。但是尽管选择模型相对简便,要求较高的地方是进行曲线拟合必须保证精度与拟合区是一致的,进而保证电力负荷的预测结果。当然,每种曲线模型都有误差,因此进行电力负荷预测时一定要把模型和当地的区域电力规划发展情况进行结合,最终确定科学的、合理的模型。

2.4回归分析法

借助回归法对负荷进行推测,需要依据往年的生产数据建立相应的数学模型,在对模型进行数学分析。可以使用统计学的相关方法对于数据中的变量进行分析,以得出未来发展结果的预测值。通常回归模型主要包含一元线性、多元线性、非线性等。一般在对中期符合进行预测时大多采用线性回归法,主要原因是预测结果比较可靠,但是该方法也存在缺陷,例如,不能对规划水平年的工农业生产总值进行分析计算,同时该方法的计算结果适用于综合用电负荷预测,但是不具有区域借鉴意义。

2.5灰色模拟法

灰色模拟法是我国学者邓聚龙最先提出的预测理论,在一些掌握信息不全的情况下应用的一种电力负荷预测方法。所谓的灰色系统就是指未知信息,显而易见灰色模拟法采用的是模糊思想,然后通过运筹学以及自动控制知识进行分析和预测。但是这里使用到的历史电力数据以及数据处理等方面的差异都会影响到最终负荷预测的结果。不过这一方式操作简单,而且在样本容量下精确度高。

2.6模糊预测法

模糊预测法是现在比较火爆的一种方法,使用模糊预测法的条件就是数据本身具有广泛的不确定性,并且能够投射出许多非线性映射。模糊预测就是对一个非线性函数进行推理解读,然后根据推理数据设计一个迷糊推理系统,让这个模糊系统无线接近非线性函数。因为模糊预测的不确定性比较高,为了提高预测的准确性应与其他方法结合使用。

2.7负荷密度法

所谓负荷密度指的就是每平方千米的负荷值,该方法的缺陷在于不能对整个区域的负荷密度进行推测,但是可以将区域划分成不同的区块,然后再进行区域负荷密度的预测工作,具体工作流程为:先计算出区域内以往以及现在的负荷密度,再按照地区发展趋势以及负荷发展特征对每个区域内目标年限的负荷密度预测值进行计算。但是分区中如果有用电量较大的用户,可以将大用户单独罗列进行负荷计算。在应用该方法时需要注意地区整体经济社会和电力负荷因为外部环境变化而表现出跳跃式的发展特性。由上述内容可知,采用负荷密度法时需要注重直观性。

2.8卡尔曼滤波预测法

卡尔曼滤波就是利用状态空间的思维,将信号当成线性系统的输出,然后将信号转变成方程进行解决。卡尔曼滤波预测法对数据的需求较少,它可以将最新产生的数据进行收集,然后通过方程进行推理计算,得到新的估算值。卡尔曼滤波预测法通过不断收集的数据对计算的数值进行修改,通过不断的数据修改使预测的准确性大大增加。这种方法能够对超短期及短期负荷进行准确预测。

2.9神经网络预测法

神经网络预测就是通过神经网络的学学习性能,让计算机对负荷预测历史数据的映射关系进行学习,通过学习的映射关系再对负荷进行预测。神经网络预测相对而言更加适合短期预测,但是它学习速度较慢,而且面对突发状况的处理也不是很好,所以容易进入出现意外。

3 负荷预测误差分析

就算再精密的负荷分析也是难免会有误差的,所以应该负荷预测值进行缜密的验算,发现误差以后一定要仔细分析误差产生的原因。针对误差制定有效的处理措施,从而将误差消除。由于在计算的时候负荷处于不断变化的过程中,模型选择不合理就有可能导致误差的增大,所以应根据实际情况选择较为合适的模型以尽量避免误差。

结语;综上所述,负荷预测是电力系统运行以及科学规划的主要参考标准,一般负荷预测可以为决策和发展计划的制定提供数据依据。因此,若负荷预测结果的可靠性较高,则可以促进用电管理,节省发电成本,提高电力工程的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]廖旎焕,胡智宏,马莹莹,等.电力系统短期负荷预测方法综述[J].电力系统保护与控制,2011,39(1):147-149.

[2]叶锡滔.浅析配电力规划中电力负荷预测方法[J].数字通信世界,2015(10):133-135.

论文作者:孙锋

论文发表刊物:《电力设备》2016年第17期

论文发表时间:2016/11/8

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