配网规划中负荷预测的方法特点的

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【摘 要】笔者阐述了配网规划中负荷预测依据的基本原理,其次探究了负荷预测的两类方法:空间静态类和时间动态类,并对每类中的具体负荷预测方法进行了分析,对其优缺点进行了探究.

【关 键 词 】配网规划;负荷预测;方法

长期以来,我国电力系统普遍存在着“重发电,轻输配”的现象,致使我国的配网规划建设水平严重滞后,远无法适应现代社会发展的需要.要提高配网规划设计的建设水平,科学合理的负荷预测是决定配网规划设计的关键环节,直接影响着整个配网建设水平的优劣.合理的负荷预测能够为配网规划设计的电源布点、电网建设、投资时间及企业获得的最大效益等提供科学依据,并且能够为配网安全、可靠、经济的运行提供基本保障.但是,由于负荷预测具有以下几个特点:第一,设计范围广;第二,影响因素多;第三,不确定性强;第四,预测方法和思路没有统一标准等,导致对负荷进行准确预测的难度加大.笔者探讨了配网规划中负荷预测的原理、方法、特点等,对负荷预测进行了全面的剖析,尤其是预测方法和特点的分析探究.


1.负荷预测的原理

负荷预测是依据近些年来配网中负荷发展的基本规律和特点,对未来负荷的发展趋势和状态进行较为准确的预测.要提高负荷预测的精确性,必须依据以下6个原理来进行.

1.1 可知性原理

电力负荷作为被预测的对象,过去至目前的发展规律和状况是可以被掌握的,人们根据他的近期发展规律来预测其未来.

1.2 可能性原理

电力负荷的变化是由多种因素共同决定的,因此对其预测要依据发展变化的多种可能性,进行多种方案的预测.

1.3 连续性原理

电力负荷的发展是不间断的连续过程,未来的发展规律是此过程的延续,这是进行负荷预测的关键依据.

1.4 相似性原理

通常情况下,电力负荷的发展过程和状况极可能和另外事物的过程类似,人们可以依据后者的发展过程来预测电力负荷的未来,这就是相似性原理.

1.5 反馈性原理

反馈,是指将输出后的信号再次输送到输入端,进而调节输出结果.对于负荷预测来说,当预测结果与运行的实际值之间存在着较大的差距,可以依据此差距对负荷的预测模型进行适当的调整,经过实践的检验提高负荷预测的精度.反馈性预测的目的就是将预测结果和实际联系在一起,通过实践的检验,对预测模型进行不断的修改、调整,从而提高预测的准确性.

1.6 系统性原理

系统性原理,是将负荷预测作为完整的系统,在负荷预测时要考虑各个组成部分的相互影响和相互作用,强调对整个系统进行最佳的预测,提高负荷预测的准确度.

综上所述,前面的6个原理是进行负荷预测的基本依据和基础,在进行负荷预测时必须遵循这些原理,已建立科学合理的预测模型.

2.负荷预测的方法及特点

随着科技生产力的快速发展,负荷预测的技术水平也逐步提高,预测方法日益完善.根据负荷预测的技术,将负荷预测方法分为两类:空间静态类和时间动态类,下面对预测方法进行具体介绍.

2.1 空间静态类

空间静态类预测,是指根据某个被测量的基本特点,列出待测方程,同时通过计算未来某特定时刻的数值得到预测值.空间静态类的预测方法主要包括以下几种.

2.1.1 用电单耗法

用电单耗法,是指按照用电单耗和产品数量计算耗电量,是工业用电和农业用电的行之有效的预测方法重要方法,比较适应于近、中期规划.

在具体的计算预测过程中,可根据之前每年的产业产值及用电量得到产值单耗,同时根据产值的发展趋势得到单耗递变率,通常情况下,由于国家经济的发展和产业机构的调整,产值单耗量有下降的趋势.例如:若某产业值按照递减率C下降,则计划预测未来m年后的耗电量Am如下所示:

Am等于GmQo(1+C)n (1)

上式中,Am是指第m年的需电量,Gm是指第m年的产值;Qo是指基准年的产值单耗;C是指产业值的递减率.

用电单耗法的特点:全面考虑了各种因素对电力负荷的影响,如果数据准确,则负荷预测会有较高的精度;由于涉及因素多,因此需要进行大量的前期调查和数据统计,工作量巨大.比较适合近、中期的负荷预测.

2.1.2 人均电量指标换算法

人均电量指标换算法,是指选取与配网区域类似的国外地区为比较对象,将两地区的过去及目前的人均电量指标进行比较分析,推算出本地区的人均电量预测值,在根据本区域的人口预测分析得到总需电量的预测值.计算公式如下式:

Am等于gmKm (2)

上式中,Am是指该区域第m年的预测需电量;gm是指该区域第m年的人居用电值;Km是指该区域第m年的人口数量.

人均电量指标换算法的特点:此种预测方法快捷方便,计算简单.但是对于人口数量的预测精确度依赖性较高,因而负荷预测精度不高,比较适合于中、长期的预测.

2.1.3 最大负荷利用小时法

最大负荷利用小时法,是指预测出某年的需电量后,根据负荷发展的规律,依据惯性趋势变化预测年最大负荷.具体预测公式如下式所示.

Pn.max等于 (3)

上式中,Pn.max是指某年的最大负荷;An是指某年的需用电量;Tmax是指某年的最大负荷利用小时数,其值可以根据历年的资料及未来用电结构的变化来确定.通常情况下,随着产业结构的调整,Tmax的值逐渐减小.

最大负荷利用小时法的特点:此种预测方法快捷方便,计算简单.但是对于指标值的把握相对困难,对于电量的预测精度有较高的要求.

2.2 时间动态类

时间动态类预测,是指不考虑负荷预测的决定因素和变量结构,仅根据负荷的历史数据及发展规律预测未来负荷的状态.时间动态类的预测方法主要包括以下两种. 2.2.1 趋势外推法

电力负荷的变化具有以下两个特点:第一,当满足某种条件时,有明显的变化趋势;第二,存在着较大的不确定性,例如:四季的变化、意外事故的出现等都会对电力负荷带来一定的随机性干扰.例如:对于农业用电来说,在冬季,用电量比较稳定,变化趋势比较平稳;但是在别的时段,变化趋势又会呈现线性和非线性.通常情况下,为了找到发展变化的规律,采用描散点图的方法确定变化趋势的类型,根据确定的变化趋势就预测未来负荷的情况,这就是趋势外推预测法.这种方法主要有下述几种特征趋势:水平趋势预测技术、线性趋势预测技术、多项式预测技术、季节性预测技术及增长趋势预测技术等.

趋势外推法的特点:此种预测方法只需要以历史数据为基础,需要数据量少;但是如果电力负荷出现变动,就会出现较大的误差.仅适合用于对短、中期负荷的预测.

2.2.2 回归分析法(下转第324页)

(上接第319页)回归分析法,是通过分析探究自变量和因变量两者的关系,推导出回归方程式,通常包括线性和非线性两种.对于方程中未知量的确定,常用最小二乘法;对于部分非线性方程函数,可以采用三段和值法、模型参数法等确定参数.通常常用的回归分析模型有以下几种:

抛物线模型:y等于a+bx+cx2

双曲线模型:y等于

非线性指数模型:y等于a+becx

时间序列1模型:y等于a0+a1xa

线性模型:y等于a+bx

对数模型:y等于a+blnx

幂函数模型:y等于axb

回归分析法特点:此种预测方法测过程简单方便,参数估计技术相对成熟,但是预测精度比较低,开销较大.尤其是非线性回归预测,过程相当复杂.仅适合中期负荷预测.

3.结束语

综上所述,负荷预测方法种类多,但是由于各种方法都存在着自身特点和不确定性.为了保证负荷预测的精确性,可以将多种不同预测方法的结果进行相互验证和补充,以最大限度的降低负荷预测的不准确性.

【参考文献】

[1]徐辉.电力系统负荷预测方法及特点[J].山东电力技术,2008(6):75-77.

[2]史德明.基于灰色预测和人工神经网络组合的负荷预测[D].天津大学,2007.

[3]虞谊,程浩忠,等.中长期电力负荷预测软件包的开发与应用[J].电力系统及其自动化学报,2009,16(2):9-12.

[责任编辑:丁艳]

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