摘要：本文介绍了气象因素的概念，分析了气象因素对电力负荷的影响，从多方面提出并总结评价了目前短期负荷预测中气象因素的处理策略，指出了今后短期负荷预测研究的方向和趋势。认为，考虑多个合理作用的气象因素和实时气象因素对短期负荷预测的影响和策略，预测效果较好，在今后的研究当中，需要结合预测地区的实际情况，优先合适的处理策略，保障预测结果的可靠性。
关键词：电力系统；短期负荷预测；策略
负荷预测是电力部门的一项基础性工作，负荷的预测精度对于电力系统的经济性和稳定性有着直接影响。其中，短期负荷预测是负荷预测的重要组成部分，它主要指对未来几小时、一天甚至是几天的电力负荷预测，对于调度部门实现机组最优组合、经济调度、最优潮流以及我国未来的电力市场有着重要的作用。负荷预测误差越低，越有利于提高发电设备的利用率和经济调度的有效性。
1 对气象因素的认识
气象是指大气中发生一系列物理现象和物理过程的总和，它主要研究的是空气压力的变化、空气的垂直运动和水平运动、空气温度的变化、热能和辐射能在大气中传递、吸收的过程以及大气中水的变化过程。一个地区某一时间内的气象可以概括为几个气象要素，如温度、湿度、大气物理状况。
现如今我国的气象科学研究发展非常快速，借助于先进的气象探测和卫星通信技术，一方面积累了大量的气象数据，另一方面可以对具体某一地区、未来某一时段的气象天气做出准确的预报。这在很大程度上为精确的负荷预测提供了可能。
2 短期负荷预测气象因素处理方式的分析
2.1 我国天气预报的情况分析
天气预报是根据气象观测资料，应用天气学、动力气象学、统计学原理与方法对某区域和某地点未来一定时段内的天气状况进行定性和定量的分析和判断后作出。建国后，我国的气象科学研究得到了重大发展，目前的状况是用气象卫星遥测广大地区的状况，用雷达监测局部地区的天气变化，各地观测到的气象资料借助于现代通信技术经过传递处理，用大规模计算机求解描述天气温度发展的流体力学、热力学方程，对天气状况做出客观的定量预报。随着计算机技术的应用，我国气象预报系统已经逐步地形成了完整的城乡观测网络，积累了大量的数据，能对天气状况进行比较精确的预测，并将信息服务于社会。
以前，短期负荷预测需要的主要气象相关信息，如天气类型、每日平均温度，日最高温度，日最低温度的预测值，都可以由各地气象局以网络信息有偿服务的方式来提供。但是，很少有气象局能够提供实时的气象信息。
2.2 短期负荷预测中气象因素的处理方法
短期负荷预测中考虑相关因素的处理方法，实际上经历了4个阶段：
①第一阶段，完全不考虑气象因素
在负荷预测发展的初期，完全不考虑气象因素，只根据负荷的历史规律进行预测，其中最典型的预测方法是时间序列分析法和基于同类型的预测方法。
②第二阶段，气象因素较正
由于人们对负荷预测的精确性要求逐步提高，必须能够利用更多的气象信息，采用更加合理的数学模型与算法，进一步的提高预测的精度，减小误差。于是，发现到第二阶段，根据人的经验，估计气象对负荷影响的灵敏度，然后进行适当的气象因素影响修正。修正的方式多种多样，既可以人工估计每一度温度所影响的当地负荷的大小，也可以采用一些敏感分析的数学方法进行计算和修正。
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③第三阶段，在与层模型中直接考虑特征气象因素的影响
人们并不能事先充分地掌握未来各种可能引起负荷发生变化的因素，虽然明明知道其必将对电力系统的负荷发生影响，但要定时和定量地准确判定其影响是困难的，因为这些因素的彼此关联的规律是没有办法掌握的，这使负荷预测问题的研究变的更复杂。因此，单纯的经验修正是不够的。
由于气象因素的影响具有隐含性，即：气象因素对负荷曲线的影响分别由两个部分体现出来：一部分是隐含于历史数据当中的，当我们采用回归等其它时间序列方法时就已经引用了这部分的气象信息，这就是为什么当天气没有剧烈变化时，我们仅仅采用历史数据就可以取得较好的预测结果的原因。而另一部分时无法从历史数据中体现出来的，必须另外考虑气象因素的影响。于是，在第三阶段中，人们开始在预测模型中直接考虑特征气象因素的影响，包括对所提出的规范化的处理相关因素的方法。这方面的研究还在持续之中。
④第四阶段，在预测模型中直接考虑实时气象因素的复杂影响
从目前的发展水平来看，气象因素的处理绝大多数仅仅依据每天的特征因素，例如，日平均温度等。一方面，气象因素对负荷的影响具有相似性的特点，即：同一地区相同或相近的气象因素下对每日各点的短期负荷影响是类似的，这是我们做日特征气象因素应用的出发点；同时，气象因素的影响还具有实时性特点，即：当天气发生剧烈变化时，对发生时段的负荷有较大的影响，例如发生高温、降雨等。实际上，考虑日特征气象因素的方法，一般只能对全天的逐点进行整体的修正，无法体现不同气象因素对不同时段上的不同作用的效果。因此，直接在预测模型中考虑各种因素对不同时段的影响，是一种较好的思路。
但是限于气象部门所能提供的数据，这个设想以前一直未能实现。不仅我国的现状也如此，国外也长期处于该种状态，因此就只是仅仅给出了气温最高值和最低值的状况。
3 气象因素处理的策略
3.1 完全不考虑气象因素的影响
在早期的研究中，由于气象技术有限，对于历史的气象数据比较困难，同时也难以提供预测日当天较为精准的气象数据，因此你，这些预测模型只能较多地研究负荷数列的规律，以期得到满意的预测结果。在负荷数据较为平稳的时候，预测精度一般能负荷要求，但当负荷受气象因素影响较大时，由于没有从根本上揭示负荷数列变化的原因，预测结果就会有偏差。
3.2 仅仅考虑单个气象因素的影响
最常见且易获得的气象因素数据就是温度，在早期的预测工作中，就有不少以温度作为自变量，负荷作为因变量的一元回归预测模型。这种处理方式较为简单，实用性强，但由于只考虑到一个气象因素，当其他数据较多时，就会严重影响预测精度，而且建立的预测模型也较为单一。故在某些对单一气象数据特别敏感的场合，该种处理策略就不太实用了。
3.3 考虑多个无耦合作用的气象因素的影响
该处理方法在很多有关短期负荷预测的研究种是比较常见的，研究发现除了温度显著影响电力负荷的变化外，湿度、风速、气压、降水量等气象因素对电力负荷的作用也不容忽视。
结束语：
以上所述，对于短期负荷预测中气象因素处理的原因、方法和策略进行了全面的探讨，而文中分析了气象因素在短期负荷预测中所具有的影响和作用，论述了处理气象因素的发展阶段和不同策略，提出了考虑实时气象因素的短期负荷预测的一种新型模型，并结合实际应用情况进行了方法的有效性分析。
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[3]张庆华，王云洁，张磊.短期负荷预测中气象因素的处理策略研究综述[J].机械管理开发，2016，（3109）：119-121.
论文作者:刘亚婷
论文发表刊物:《电力设备》2018年第1期
论文发表时间:2018/6/4
标签：气象论文; 负荷论文; 因素论文; 方法论文; 策略论文; 模型论文; 数据论文; 《电力设备》2018年第1期论文;