摘要:近年来,国家基础建设规划前进的步伐越来越快,特别是对配电网的规划更是加以重点关注,作为国家基础建设规划的重要组成部分,其规划的效果质量直接影响到国家基础建设规划的步伐以及经济发展的速度,而在配电网规划过程中,不可缺失的一个重要步骤就是对电力负荷的预测,电力负荷预测的方法多年来也在不断进行改进和创新。本文就对配网规划中电力负荷预测方法及其应用进行了简要讨论,以供参考。
关键词:电力负荷预测方法;配网规划;应用
随着社会的不断发展与进步,各行各业对电力需求越来越大,这就要求电网企业能够不断发展以满足人们的用电需求。合理规划配电网设置,分析历史用户用电的数据,挖掘数据中的潜在重要信息,能够对未来用电负荷趋势进行预测,然而,采用不同的方法具有不同的预测效果。传统的负荷预测方法有很多,例如:电力弹性系数法、外推法、回归预测法、用电单耗法以及负荷密度法等等,这些传统方法是根据以往的负荷数据,加上一定的经验总结研究出来的,具有很强的依赖性和不准确性,有些方式甚至只是一个简单的定向预测问题,这些传统方法已经不能满足现代社会用电数据量大的分析,预测结果存在较大误差,对配电网规划具有重要影响。近年来,越来越多的学者致力于研究短期、中期以及长期用电负荷预测方法,探索挖掘大数据中的潜在变化趋势,在计算机学习的基础上,寻找数据之间的映射关系,利用神经网络、模糊逻辑等各种智能方法能够得到更加准确的预测结果,对配电网规划工作具有重要意义。
1电力负荷预测内涵
负荷预测在电力调度环节非常重要,主要是结合电力系统运行历史数据和实时数据,对系统负荷变化情况进行分析和判断,继而合理预测电力系统在未来一段时间内的运行情况。在实际应用环节,电力负荷预测的内容需要包括系统功率及节点负荷,而在以往的电力负荷预测中,采用确定性方法,利用方程对历史电力负荷的相关数据进行描述,将电力负荷和时间变量的关系通过函数方程来表示。不过,伴随着电力系统的逐步完善,电力负荷与时间变量的关系变得越发复杂,在许多时候,确定性方法并不能对其进行准确表示,也因此出现了许多新的电力预测方法,主要是以类比对应关系进行预测,属于非确定性预测。
电力负荷预测在电力系统中占据至关重要的位置,通过合理的电力负荷预测,能够保证电网规划的科学性,强化用电管理,促进电网稳定运行,也可以及时发现电力系统运行中存在的各种问题,提升用电效率,降低配网运行成本,为电力资源开发和建设提供数据支持,促进电力系统运行经济效益和社会效益的提高。
2电力负荷预测的主要方式
2.1电力负荷预测方法的分类
一般电力负荷预测的方法分类有几种类别,如果按照时间划分,主要可以分成4类:一是超短期预测,二是中期预测,三是短期预测,四是长期预测。其中的超短期预测时间单位一般为10分钟或者1小时进行监控和处理;而短期的负荷预测计算单位则是月、周、天、小时等;对于中期预测是以5年时间为单位预测;而长期则是以10年以上为时间计算单位预测。本文研究的预测方法主要是中长期预测。
2.2电力负荷预测主要方法
2.2.1单耗法
所谓单耗法,则是通过测定电力负荷量的单耗进而分析预测全面用电量,一般适用于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,成本高。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.2.2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,同时以曲线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网规划发展情况进行结合,最终确定科学的、合理的模型。
2.2.3回归分析法
回归分析法一般被称为统计分析法,这种预测方法的应用较为广泛,利用这种方法需要掌握因子间关系以及预测值。一般需要对某一地区用电量资料和影响因素进行分析,随后确定各影响因素和因子与用电量之间的关系,这是一种较为高效和科学的方法。但是,利用这种方法分析时,使用到的影响因素和表达方式并不容易确定,对分析结果的准确造成影响。所谓回归分析也就是对历史数据开展汇总分析,最终确定电力负荷与影响因素之间的联系,最终预测未来该市电力负荷。
2.2.4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。
2.2.5负荷密度法
在平时预测时发现由于各区域的功能差异,电力负荷的密度存在很大区别。而负荷密度法则针对这一情况把区域划分成不同的功能分区,比如商业区、生产区和生活区等。根据地区经济状况、人民收入和人口规划等情况,结合国际类似区域用电量对密度指标进行确定,最后测算用电负荷。该方法适用于对城市的新区进行预测,影响因素较少,准确度高。
2.2.6指数平滑法
指数平滑法主要是通过对电力系统历史数据相关知识的组合,完成电力负荷预测工作。这种方法要求对指数衰减情况进行明确,以更加精确的反映远期数据在预测结构中的影响,若指数衰减偏大,则近期数据局和远期数据的系数变化相对较快,极端情况会导致历史数据影响归零,换言之,历史电力负荷数据不会对电力负荷预测结果产生影响。从这个方面考虑,在运用指数平滑法进行电力负荷预测时,需要对近期电力数据进行重点关注,想要保证电力负荷预测结果的准确性,就必须首先保证数据本身具备较高的精确度。
结语
总而言之,电力负荷预测方式不同,但是各有千秋,都有着优缺点以及适用领域,在最终确定预测方式时,要根据区域的实际情况,使用最适宜的预测方式,这样才能够保证预测花费的科学准确性,实现预期的预测目标。预测过程中,还应结合具体工作情况对预测的准确度进行评估,这样才能促进预测准确度的提高。
参考文献
[1]黄金浩.电力负荷预测在配网规划中的具体应用探究[J].技术与市场,2015,22(12):72~73.
[2]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.
[3]叶剑.电力负荷预测方法在配网规划中的实施要点分析[J].通讯世界,2014(24):75~76.
论文作者:刘沙,聂婧
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/28
标签:负荷论文; 电力论文; 方法论文; 数据论文; 电力系统论文; 用电量论文; 历史数据论文; 《电力设备》2018年第2期论文;