摘要：在我国电力工程的发展过程中，对电网负荷进行预测在很大程度上满足了电力系统发展的需求，同时在电力工程当中是一项比较基本的工作，但是又占据着相当重要的位置。在新时期之下，我国各方面都得到了迅速的发展，我国的电网负荷预测工作也受到了越来越多的重视。
关键词：电网；负荷预测；电力工程；预测方法
1电网负荷预测的必要性
在新时期之下，对电网负荷进行预测在我国电网规划工作当中起着重要作用。对电网负荷进行预测的内容有电网的规划内容和目标决定。在电网工作中，为了确定规划年的输配电系统需要的设备容量，首先需要做的工作就是要对对应的符合总量进行预测。在现代电网规模不断增加以及新能源技术的不断发展环境中，电力输入的类型越来越丰富，出现了水力发电、风力发电、太阳热能发电以及生物质发电等多种可再生的电力能源供应方式，这些新能源在环境安全方面的优势十分明显，但是在发电量控制方面则都出现了可控性较差的问题。由于在电力系统的实际工作中，从电能的生产、运输，一直到分配和使用，几乎都是在同一时间完成的。所以在电网运行中需要供电可以满足负荷的动态变化要求，达到供应以及需求的平衡状态，才能够确保电力供应的质量，确保电网中新能源发电方式供电的经济性。
2配电网规划中的电力负荷预测方法
2.1回归分析法
回归分析法是现阶段配电网规划中，对电力负荷进行预测的首要方法，其基本原理是通过对历史电力负荷数据的整理和分析，得到电力负荷变化的趋势和大致规律，明确影响电力负荷变化的因素，然后以此为依据，对回归分析过程中需要用到的回归方程式的参数进行明确，构建分析式自变量与因变量之间的参数与模型，通过模型实现对电力负荷的准确预测，以保证较高的精准度。
2.2负荷密度法
在不同的功能分区，用电量会存在较大的差异，不同的产业用电费用也有所不同，因此，电力负荷预测就变得非常困难。为了确保电力负荷预测的有效进行，保证良好的预测效果，电力主管部门应将用电区域划分为商业区、工业区、住宅区等，然后从不同的区域着手，对其用电状况进行分析和预测。负荷密度法因此得以普及，通过用电密度系数与土地面积相乘的方法，计算得到区域的总用电量。对于区域内存在的特殊用户，可以构建针对性的计算模型，单独进行计算。
2.3指数平滑法
指数平滑法的基本原理是对配电网规划中电力系统的历史数据相关指数进行有机组合，逐步完成对于电力负荷时间顺序未来值的直接预测。在该方法中，衰减可以直接体现远期数据对于预测结构的影响，如果衰减因子数值较大，则电力系统近期到远期数据的系数变化会明显加快，在一些比较极端的情况下，电力系统历史数据基本不会对电力负荷预测的结果产生影响。如果需要运用指数平滑法进行电力负荷预测，则应重点关注新的电力数据，数据的精准度越高，电力负荷预测结构也就越准确。
2.4专家预测法
专家预测法同样是电力负荷预测中一种非常有效的方法，主要是从实践中提取电力专家在电力系统事故处理中获得的感性认识，创建完善的专家数据库，在电力系统的运行过程中，对数据库进行更新和维护，确保数据库中的数据信息可以与电力系统的发展变化保持同步，达到模拟专家思维的效果，在这种情况下，对于电力负荷的预测可以利用计算机系统，达到与电力专家预测相同的效果。
3电力负荷预测的误差分析
3.1产生误差的原因
产生预测误差的原因有很多，主要有以下几种原因：
1）进行负荷预测时通常要使用数学模型，而数学模型通常只包含研究对象的一些主要因素，而很多次要的影响因素都被忽略了。电力负荷的变化是错综复杂的，这样的模型只是反映出了经过简单化了的负荷状况，而与实际的负荷之间总是存在着差距，因此用它来进行预测时，会无可避免地与实际负荷之间存在误差。
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2）负荷预测的影响因素是千变万化的，进行负荷预测的要求和目的也是多种多样的，因而需要从许多的预测方法中，选择出一个合适的预测方法。如果选用的预测方法不合适，就会随之产生误差。
3）进行负荷预测时要使用大量的资料，而这些资料并不一定都是准确可靠的，这就必然会给负荷预测带来误差。
4）当有意外事件发生，或者情况发生突然变化时，也会产生预测误差。此外，计算或者判断上出现错误时，也会产生不同程度的预测误差。
3.2预测误差分析
电力负荷预测误差的分析方法和指标有很多，主要包括如下几种:1）绝对误差与相对误差；2）平均绝对误差；3）均方误差；4）均方根误差；5）标准误差；6）平均绝对百分比误差。
4短期电力负荷预测方法
电力负荷曲线图是凹凸、粗糙、不光滑且不平稳的几何形体，在描述这一几何形体时，传统的数学方法存在较大难度，本文考虑利用分形理论。分形理论是一门分线性系统理论，分形理论认为，分形内部任何一个相对独立的部分，在一定程度上都应是整体的再现和缩影。现进行负荷预测基于分形理论的可行性分析，分形具有以下四个典型特征:
1)分形具有更加精细的结构，应对于电力负荷量每时每刻都在变化。
2)分形是完全不规则的，因此无论整体还是局部都无法用具体的几何曲线来描述，应对于电力负荷数据具有某种混沌无序性，即使在非常小的时间间隔里，也是毫无规律可循的。运用普通插值法得到的拟合曲线相对光滑，当然也只是对实际情况的一种虚拟。
3)分形的维数大于它的拓扑维数，而电力负荷实际维度是多维，负荷曲线的拓扑维度是一维。
4)分形通常有某种自相似的形式，而电力负荷每时每刻都是具有一定的自相关性。
由上面的分析，可以得到电力负荷具有周期性、自相似性与标度不变形的特征，与分形理论的前提相符合。为了得到具体的负荷水平数据，首先进行负荷模式预测，利用分形插值算法，根据历史负荷数据来构造迭代函数系统(IFS)，接着拟合待预测的电力日负荷曲线。然后是电力负荷水平预测，通过建立气温与负荷的回归模型，以求得电力负荷对气温改变的灵敏度，然后根据参照电力日负荷和待预测日与参照日的气温差值来求解待预测的电力日负荷水平。在进行对电力负荷水平的预测时，不同的气象因素对其影响的程度也是千差万别，因此对电力负荷的预测需考虑气象因素。实际情况表明，气象因素是对电力负荷影响最为显著的。例如，在天气极热的夏天时，使得大量制冷的设备运作，比平时有更大的电力负荷；在天气极寒的冬天时，将会有大量的制暖设备进行运作，这也比平时增加电力负荷；同时降雨也会存在一定影响。
结束语
为了确保电网的正常运作，为社会各界提供稳定的供配电服务，需要认真落实电力运行设备的日常保养维护工作，通过适宜的方式方法开展维护保养工作，进而使设备使用寿命增加，减少故障问题的出现几率，进而为电力企业发展奠定坚实基础。
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作者：芦 政 身份证号：23030219850922xxxx
论文作者:芦政
论文发表刊物:《电力设备》2017年第28期
论文发表时间:2018/1/30
标签：负荷论文; 电力论文; 误差论文; 电网论文; 方法论文; 电力系统论文; 分形论文; 《电力设备》2017年第28期论文;