摘要：电力负荷预测技术指的是在电力调度，用电以及电力规划方面的应用技术。目前所面临的问题就是需要提高电力负荷预测技术水平，从而才能够有利于我国电网的良好发展，同时还能够提高电网的经济效益以及社会效益，所以文章针对于电力负荷预测技术进行深入研究，同时对这种技术的发展趋势进行讨论，并且提出相关建议，希望能够帮助我国电力企业提供理论指导。
关键词：配电网规划；负荷预测
引言
电力工业是国家在能源领域的重大基础行业，也是国民经济的命脉。经济要发展，电力是先行，电力行业的发展建设对国家各行业起到至关重要的作用。我国发电机装机容量在不断扩大，电网在不断发展建设，随之而来的便是电力负荷的变化越加复杂，所以对于电力负荷的预测研究越来越重要。其中提高负荷的预测精度，对于制定发、送电计划、降低电力存储容量、避免重大事故、保障生产和生活的安全、经济以及社会效益等方面有重大的意义。
1、对电力系统电能质量造成影响的相关因素
1.1、大量谐波注入电网系统之中
新型电力设备在处理和控制功率的相关环节中，可能产生一定意义上的非正弦波形电流，在这样的情况下，会向上电网传输谐波电流，由此使公共连接点（PCC）电压波形产生畸变，使电能的质量受到严重影响[1]。
1.2、大电网在线分析精准度不够，电力系统基础建模有待完善
在线仿真分析是作为认识复杂电网薄弱点、解决安全风险、指导调度运行、优化方式安排的重要支撑手段。现有大电网在线安全分析主要针对220kV及以上主输电网络进行仿真分析和计算，源–网–荷每一环节模型的精度，直接决定仿真的准确性。为了向调度提供更精确实时的数据支撑服务，对在线安全分析应用的精准建模水平提出了更高要求：①近年来随着新能源渗透率逐年提高，新能源发电的随机性和不确定性对电网影响愈加广泛，尚未在现有的仿真计算与分析中综合考虑新能源的时变性特点；②新能源场站模型的不准确，参数辨识的严重滞后都影响了大电网仿真分析结果的准确性与快速性；③新能源分布式发电的接入增加了负荷的复杂性，“一次建模、长期使用”的负荷模型不能准确反映负荷特性的变化。传统人工普查、负荷站调查、数据整理和离线负荷建模方式的人工成本高、时间周期长，无法常态化开展负荷分析及建模工作。
1.3、大量谐波注入电网系统之中
新型电力设备在处理和控制功率的相关环节中，可能产生一定意义上的非正弦波形电流，在这样的情况下，会向上电网传输谐波电流，由此使公共连接点（PCC）电压波形产生畸变，使电能的质量受到严重影响[2]。
2、负荷预测技术的发展趋势
2.1、近现代方法取代经典、经验方法，综合考虑影响负荷因素
负荷预测技术最早提出时间是在二十世纪，当时引起了很大的轰动，其中就包括了回归法、时间序列法以及指数平滑法，这些技术都是基于电力负荷形状以及函数，从而对于负荷进行科学研究，主要都是讲负荷当中的很多不确定因素归纳为随机性，从而才能够使用概率学来进行研究处理，其中的缺点有：这些模型的定阶、求解以及模型识别问题非常困难，同时模型的适应能力不强，导致经常会出现各种各样的问题，另外由于这种方法就会导致模型和数据不能分离，自然而然对于模型的需求量就会非常大，从而就会导致数据的运算慢以及精度比较低等等情况。另外灰色预测法、专家系统法以及小波分析法和神经网络法，这些方法不仅仅需要考虑到负荷形状这些因素之外，同时还会涉及到很多外部的因素，例如对于当时的环境，天气，等等都会产生一定的影响，这些外部因素都会影响数据精度。
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2.2、人工智能方法
2.2.1、神经网络方法
神经网络方法在负荷预测中是比较先进、流行的方法，它具有可以模仿人脑的智能处理，对非结构性、非精确性规律拥有自主的适应能力，并且具有信息记忆、自主学习、知识推理和优化计算的特点。因为，神经网络在预测上有较大的应用潜力，所以一些学者又在此基础上做了改进和扩展，提出了很多基于神经网络的改进预测模型。可见，将神经网络方法应用于电力负荷上是比较有效的[3]。
2.2.2、专家系统技术
专家系统是一个计算机系统(主要表现为计算机软件系统)，该系统是基于知识的程序设计方法，它拥有某个特殊领域内专家的知识和经验，通过这些知识、经验的推理，在某个领域内做出智能决策。所以，将完整的一个专家系统分为:知识库、推理机、知识获取部分和解释界面，
2.3、负荷建模及调节能力评估服务平台
包含以下2个子模块：①等值负荷建模装置：通过大数据和人工智能数据分析技术，及时跟踪负荷特性变化，实现负荷模型和参数的分时分类识别，支撑大电网仿真计算负荷模型及时更新，为电网稳定态势智能评估平台提供精准的负荷模型。此外也提供负荷在线故障拟合调整、负荷趋势展示、负荷分布展示等功能；②负荷调节能力评估模块：校核不同条件下的负荷侧设备调节策略，为新能源消纳能力预评估模块提供负荷调节能力评估结果，帮助调度运行人员掌握实时统计的负荷调节能力[4]。
2.4、结合具体情况有针对性的抑制谐波
为了使电能中的谐波干扰和污染得到有效解决，要从技术层面有针对性地抑制谐波，从具体的工程现场实际运行情况来看，已经有很多方面的方法能够解决此类问题。具体而言，相关方面的方法主要体现在2个方面。1）进一步增加换流装置的相数。换流装置是整体供电系统中主要的谐波源之一。从理论方面来看，换流装置在其交流侧与直流侧产生的特征谐波次数分别为pk+1和pk（p为整流相数或脉动数，k为正整数），当脉动数由p=6有进一步的增加，达到p=12，在这样的情况下，它所呈现出的特征谐波次数就可以在很大程度上切实消除幅度相对来说比较大的低频项，使谐波电流的有效值得到有效的降低。无源滤波法和有源滤波法。为了进一步降低谐波对于供电系统的直接影响，有效保护电气设备，要着重从谐波产生源头抓起，切实有效地在谐波源附近规避谐波电流的产生，通过这样的方法能够使谐波电压得以降低。2）要从根本上有效避免谐波电流危害和安全隐患。首先要采取被动防御的方法，在产生谐波电流的基础上，采取传统的无源滤波法，最大程度地减少谐波对电气设备的危害。第二，主动出击，在最大程度地避免出现谐波电流，也就是通常所说的有源滤波法，通过关断电力电子器件产生与负荷电流中谐波电流分量大小相等、相位相反的电流，从根本上有效消除谐波[5]。
结束语
综上所述，目前随着我国社会的不断发展以及科技水平的不断进步，我国电力行业也得到了非常大的突破，同时电力系统智能化水平也不断提高，对于电力负荷预测技术领域的研究也不断深入，出现了很多新型有效的预测方法，这些电力负荷预测技术为我国的电力发展提供了非常有利的技术帮助，同时文中所提到的电荷预测技术会得到广泛应用和发展。
参考文献
[1]刘文学,梁正堂,郑硕硕,麻常辉,杨冬.基于PSAT的电力系统分叉分析[J].农村电气化,2019(12):40-43.
[2]谭风雷,张军,马宏忠.基于趋势变化分段的电力负荷组合预测方法[J/OL].华北电力大学学报(自然科学版):1-8[2020-03-12].
[3]于梦瑶,唐召杰.过负荷选线在高校配网中的应用[J].青岛农业大学学报(自然科学版),2019,36(04):298-302.
[4]薛晨,任景,刘鹏飞,褚云龙,马晓伟,刘超.基于瓶颈边界场景的电力系统储能优化配置分析[J].电子测量技术,2019,42(23):40-43.
[5]钱峰,陈艺,刘俊磊,付聪,樊友平.大规模风电接入的电力系统协调控制策略[J].广东电力,2019,32(11):12-18.
论文作者:席拽峰
论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/21
标签：负荷论文; 谐波论文; 电网论文; 电力论文; 电流论文; 方法论文; 模型论文; 《基层建设》2020年第1期论文;