摘要：电力负荷预测是电力规划工作的基础，也是合理规划的重要条件，因此本文阐述了电力负荷预测的种类、电力规划中的电力负荷预测内容、电力负荷预测流程，并结合案例分析了电力负荷预测方法的实际应用。
关键词：电力负荷预测；电力规划
电力是社会经济发展的基础，关乎国计民生，而要合理发展电力离不开电力规划，因为电力规划是布局重大电力项目的重要依据和指导电力行业发展的行动纲领[1]。电力负荷预测又是电力规划工作的基础，只有对未来电力负荷总量及其空间分布做出准确预测，才能合理规划，避免电力建设混乱和无序。而且，准确预测电力负荷，不仅可以保证电网的安全稳定，还能获得良好的经济效益和巨大的社会效益。因此，本文对电力规划中的电力负荷预测方法进行了研究。
1 电力负荷预测种类及电力规划中的电力负荷预测
1.1 电力负荷预测种类
根据预测时间长短，电力负荷预测分为长期电力负荷预测、中期电力负荷预测、短期电力负荷预测和超短期电力负荷预测。长期电力负荷预测周期一般为3～10年，主要用于电网改造、扩建工作以及电源开发布局的远景规划。中期电力负荷预测周期为一个月到一年，主要用于确定机组运行方式、水库优化调度计划、燃料供应计划、设备大修计划等。短期电力负荷预测周期为一日到一周，用于确定电力系统运行方式，为电力系统调度服务。超短期电力负荷预测周期为一分钟到一小时，用于电力系统实时调度。可见，电力规划中的电力负荷预测指的是长期电力负荷预测。
1.2 电力规划中的电力负荷预测
电力负荷预测内容包括负荷总量及其分布的预测、负荷特性参数与负荷曲线的预测。负荷总量的预测是指规划范围内所有负荷的大小，负荷分布的预测是指规划范围内负荷的空间分布。负荷特性参数包括典型日的日负荷率与最小负荷率、季不均匀系数及最大负荷利用小时等。负荷曲线包括年负荷曲线、典型日负荷曲线、周负荷曲线、持续负荷曲线等。用于电力规划的电力负荷预测方法分为外推法和相关分析法。外推法以负荷自身历史数据为依据，推导出负荷变化规律，再外推至未来负荷的预测，主要是通过数学上的回归分析法、动平均法、指数平滑法、生长曲线法、增长速度法等进行预测。相关分析法将负荷与社会、经济因素结合起来，建立负荷与其影响因素相关的模型，以此预测电力负荷，包括弹性系数法、GDP综合电耗法、人均用电法、产业产值单耗及人均生活用电法、负荷密度法、类比法等[2]。
1.3 电力负荷预测流程
首先，根据电力负荷预测的实际需要明确预测的目的。其次，确定电力负荷预测的内容，主要包括年（月）电量、年（月）最大负荷、典型日/周负荷曲线、月/年负荷曲线、年平均日负荷率、年最小负荷率、年最大峰谷差、年最大负荷利用小时数等。第三，全面、系统、准确地搜集和整理历史资料及最新相关信息，例如三大产业增加值及比重、人均GDP、人口总量及增速等。通常，年度负荷预测至少需要连续3年的数据资料，预测5年及以上负荷至少需要连续5年的数据资料。第四，合理选择预测方法。由于不同的预测方法各有优劣，所以一般情况下应选择多种预测方法，以便相互验证。第五，分析和评价预测结果。考虑到长期负荷相关影响因素的不确定性，通常要拟定高、中、低三个负荷方案，中方案作为推荐方案，高方案和低方案用于校验电力系统的适应性。第六，根据预测结果编写预测报告[3]。报告中应对预测条件、假设因素、限制因素进行详细说明，并列出数据资料、数学模型、报告分析、预测结果及相关图表等。第七，跟踪分析预测结果，必要时修正预测值。
2 电力规划中电力负荷预测方法的应用
2.1 电力负荷历史数据
拟规划区需要预测2018～2020年的电力负荷。现收集整理该规划区的全社会用电量、最大负荷历史数据如表1所示。
表1 全社会用电量、最大负荷历史数据
2.2 电力负荷预测方法选择
根据前面的分析，电力负荷预测不应只采用一种方法，而应选择几种方法，以便相互补充、验证。从常用方法中选择平均增长率法、回归分析法和灰色预测法。
平均增长率法是利用负荷时间序列数据计算出平均增长率，再假定以后各年中负荷仍然按照前面的平均增长率发展变化，这样就能求出后面时间序列负荷的预测值。它的计算公式为
，式中
、
分别为预测年与起始年的电力负荷，
为平均增长率（%），
、
分别为预测年和起始年。
回归分析法是利用两个或两个以上变量之间具有一定的关系，建立一个数学模型来表达它们的相应关系，这样进行预测的方法。按照自变量与因变量的关系类型，回归分析分为线性回归分析和非线性回归分析；根据自变量的数量多少又分为一元回归分析和多元回归分析。
灰色预测法是由邓聚龙教授提出的一种方法，针对实际事物并非总是黑白分明，很多情况下处于黑白之间，基于这样认识创建的方法。通常，采用GM（1，1）模型，方法比较简单，也容易计算，常用于中长期负荷预测。
2.3 电力负荷预测结果
采用平均增长率法、回归分析法和灰色预测法预测结果如表2、表3所示。
表2 全社会用电量预测结果（GWh）
表3 全社会最大负荷预测结果（MW）
计算2013～2017年预测结果与实际数据的预测误差的均方差（σ）：对于全社会用电量来说，平均增长率法、回归分析法和灰色预测法分别为26.8、25.5、23.0；对于全社会最大负荷来说，三者分别为2.2、1.9、1.7。在该案例中灰色预测法最准确，其次为回归分析法，平均增长率法的偏差最大。
3 结语
电力负荷预测是电力规划的重要组成部分，也是电力规划工作的基础。它与电力建设投资有关，也是保证电力系统安全、经济、可靠运行的重要条件，其准确性将决定电力规划方案的可操作性和适用性，因此电力规划人员应当充分认识电力负荷预测的重要性，合理选择预测方法，以确保预测结果的可靠性。
参考文献：
[1]李琼慧，王彩霞.从电力发展“十三五”规划看新能源发展[J].中国电力，2017，50（1）：30-36.
[2]张南.霍尔果斯工业园区电力专项规划负荷预测分析[J].长春工程学院学报（自然科学版），2016，17（4）：33-35.
[3]刘耿彬，肖建华，陈冬沣.电力需求预测指标法在地区负荷预测的应用[J].自动化应用，2016（12）：130-131，134.
论文作者:刘静
论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期
论文发表时间:2018/9/12
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