盤錦地區(qū)中期電力負荷預測的研究

1、盤錦地區(qū)中期電力負荷預測的研究 沈陽工業(yè)大學 碩士學位論文 盤錦地區(qū)中期電力負荷預測的研究 姓名：周曉剛 申請學位級別：碩士 專業(yè)：電氣工程 指導教師：曾林鎖 20070620 沈陽I：業(yè)大學碩十學位論文 摘 要 負荷預測在電力系統(tǒng)的生產(chǎn)和運行中起重要作用，掌握負荷變化規(guī)律，選擇合適的 負荷預測模型，是提高負荷預測精度的關(guān)鍵。 本文研究了中期電力負荷預測理論及其應用。首先簡要介紹電力負荷預測的目的、 意義及國內(nèi)外研究動態(tài)和趨勢；然后詳細介紹電力負荷預測的分類、負荷預測的方法及 特點、各種預測方法的適用范圍、影響負荷預測的主要因素、地方電力負荷的特點等， 在此基礎上，就盤錦地方電力系統(tǒng)負荷預測進

2、行了系統(tǒng)的研究。 論文應用電力負荷預測理論預測盤錦地區(qū)的中期電力負荷情況。分析了盤錦地區(qū)的 負荷特點和歷史情況；通過傳統(tǒng)的分析方法建立數(shù)學模型進行預測分析，經(jīng)過誤差分析 后采用灰色系統(tǒng)理論進行分析，經(jīng)過對不同方法的綜合比較分析，確立最優(yōu)預測模型， 應用于盤錦地區(qū)中期電力負荷預測。 本次課題主要目的就是運用不同的方法實現(xiàn)對盤錦地區(qū)中期電力負荷的預測分析， 以便于為相關(guān)部門提供該地區(qū)負荷發(fā)展狀況及水平，同時確定各供電區(qū)域、各規(guī)劃時段 內(nèi)的供用電量、供用電最大負荷和地區(qū)總的負荷發(fā)展水平，確定各規(guī)劃時段用電負荷的 構(gòu)成。 關(guān)鍵詞：電力負荷，電力負荷預測，模型，中期 盤錦地區(qū)中期電力負荷預測的研究 el

3、ectric burden areas ofstudy Predictingofpanjinmetaphasepower Abstract all roleinthe and ofthe Load productionoperationpower forecastingplaysimportant wasthe loadvariablelawsand suitableload model forecasting key system，knowing choosing to load forecastingprecision improving andits Wa$studiedinthis M

4、iddle-termload theory application paperAt forecasting load andinternational firstthe of developments purpose，significanceforecasting，domestic andtrendsofresearchwerereviewed itdetailedintroducedtheclassificationof briefly；then andcharacteristicsload ofvarious load forecasting，methods forecasting，app

5、licablescope wenton factorsofinfluenceload forecastingmethods，main forecasting，etc；moreover，it researchtheload oflocal of District Panjin systematic forecastingpowersystem The a load situationinMiddle-termonthe load paper power hopegotpowerforecasting the load forecast inviewof the area theory Panji

6、n PanjinapplicationHasanalyzed characteristicandthehistorical usestraditionalof mathematics situation；through analytical modelofthemethodestablishmentonestimate error carry analysis，throughmarginanalytical to onbehind differentmethod theories been graysystem carry synthesized adopt analysis，has more

7、 the estimate usedfor of analytical，establish model，Should superior predictingpanjin areas electric burden metaphasepower This isthe different to area main utilizationmethodrealizationthe topic Panjin goal t0 localload Middletermloadforecast order this power analysisin provides development condition

8、andthelevelforthecorrelation determinedeach department，simultaneouslypower timeintervalforwiththe uses each electric the region，inplan quantity，forelectricity supply load load andthelocal levelof each time biggest always development,determinedplan intervalases theloadconstitution electricity words：P

9、owerload，Powerloadforecast，Model， Key metaphase 獨創(chuàng)性說明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是我個人在導師指導下進行的研究工 作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標注和致謝的地方 外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫的研究成果，也不包含為獲得 沈陽工業(yè)大學或其他教育機構(gòu)的學位或證書所使用過的材料。與我一同 工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中做了明確的說明并表 示了謝意。 簽名： !業(yè)1日期：之咀!業(yè) 關(guān)于論文使用授權(quán)的說明 本人完全了解沈陽工業(yè)大學有關(guān)保留、使用學位論文的規(guī)定，即： 學校有權(quán)保留送交論文的復印件，允許論文被查閱和借閱

10、；學?？梢怨?布論文的全部或部分內(nèi)容，可以采用影印、縮印或其他復制手段保存論 文。 保密的論文在解密后應遵循此規(guī)定 日期： 簽名：!劃 導師簽名：盈 主!之!型 沈陽工業(yè)大學碩士學位論文 1引言 預測是對尚未發(fā)生或目前還不明確的事物進行預先的估計和推測。預測可以 提供未來的信息，為當前人們做出有利的決策提供依據(jù)。電力負荷預測是對電力 系統(tǒng)負荷情況的預測分析，是電力系統(tǒng)調(diào)度、用電、計劃、規(guī)劃等管理部門的重 要工作之一。提高負荷預測水平，有利于提高電力系統(tǒng)的經(jīng)濟效益和社會效益。 隨著人類社會和科學技術(shù)的發(fā)展，預測技術(shù)也得到了不斷的發(fā)展，最近幾十 年，隨著預測理論、方法和技術(shù)的不斷豐富，電力系統(tǒng)負荷

11、預測水平也有了較大 的提高。精度甚至可以達到相當高的水平。但由于影響電力系統(tǒng)負荷預測問題的 因素很多瞳3，所以還存在不少難以解決的問題。因此預測不準或不完全準確的 情況也是經(jīng)常發(fā)生的。這就引起了不少爭論，并吸引了不少人進行分析和研究。 這也說明預測工作尚需不斷加以發(fā)展和完善。 盤錦市是國家重要的能源基地，城市發(fā)展以石油化學工業(yè)為基礎，以石油、 化工、塑料、建材、有機食品為主導工業(yè)，積極發(fā)展高新產(chǎn)業(yè)，努力培育汽車零 配件等機械制造業(yè)，優(yōu)化農(nóng)業(yè)，加速發(fā)展現(xiàn)代服務業(yè)3。做好該地區(qū)電力負荷 預測是十分重要的，既可以提高供電可靠性和供電質(zhì)量，進而提高電網(wǎng)的經(jīng)濟性 和投資收益，同時對于地方經(jīng)濟的發(fā)展也起到

12、了重要的作用。 本文在綜合運用多種負荷預測的方法的基礎上，形成不同的數(shù)據(jù)模型，對盤 錦地區(qū)的電力負荷情況進行預測分析，并且將所有的預測結(jié)果進行誤差分析，確 定最優(yōu)方法，再將最優(yōu)方法應用于盤錦地區(qū)2006年2010年的負荷預測中，得 出結(jié)論。 11電力負荷預測的目的和意義 111電力負荷預測的目的 電力負荷預測的目的就是提供負荷未來的發(fā)展狀況及水平，為電力生產(chǎn)及管 理部門制定生產(chǎn)計劃和發(fā)展規(guī)劃提供依據(jù)。確定各供電區(qū)在各規(guī)劃年供用電量、 供用電最大負荷和規(guī)劃地區(qū)總的負荷發(fā)展水平：確定各規(guī)劃年用電負荷的構(gòu)成。 盤錦地區(qū)中期電力負荷預測的研究 112電力負荷預測的意義 負荷預測是電力系統(tǒng)運行、調(diào)度中非

13、常重要的內(nèi)容，它是保證電力系統(tǒng)安全 經(jīng)濟運行和實現(xiàn)電網(wǎng)科學管理及調(diào)度的重要依據(jù)，也是能量管理系統(tǒng) EMS 和配 電管理系統(tǒng) DMS 的重要組成部分¨3。提高負荷預測的技術(shù)水平，有利于計劃 用電管理，有利于合理安排電網(wǎng)運行方式和機組檢修計劃，有利于節(jié)煤、節(jié)油和 降低發(fā)電成本，有利于制定合理的電源建設規(guī)劃，有利于提高電力系統(tǒng)的經(jīng)濟效 益和社會效益。因此，負荷預測工作己成為實現(xiàn)電力系統(tǒng)管理現(xiàn)代化的重要內(nèi)容 之一。 隨著電力市場的改革，電力工業(yè)正逐步由計劃經(jīng)濟向市場經(jīng)濟轉(zhuǎn)變，使得電 力部門之f日J的競爭更加激烈。只有提高經(jīng)濟效益、提高勞動生產(chǎn)率、降低發(fā)電成 本，才能獲得更大的利潤，j。能為電

14、力部門贏得更大的生存空I'日J，才能使電力部 門在激烈的競爭中立于不敗之地。電力市場的引入必然給EMS帶來功能和內(nèi)涵上 的重大變化。與壟斷運營模式不同，以引入競爭為主要目的市場經(jīng)濟運營模式迫 使電力部門對負荷預測的重要性和迫切性的認識上升到了一個新的高度，同時對 電力系統(tǒng)負荷預測提出了新的標準和要求。這些要求包括準確性、實時性、可靠 性、智能性等，它們是相互聯(lián)系、相互制約的。 電能作為一種非常重要的能源，已經(jīng)被應用到各行各業(yè)，同時對電能質(zhì)量的 要求也越來越高。電力負荷預測作為保證電能質(zhì)量的一個基本工具，得到了越來 越多的關(guān)注。目前，盤錦地方電力系統(tǒng)的負荷預測工作尚處于起步階段，還沒有

15、真正實現(xiàn)科學意義上的負荷預測，全部負荷預測工作均由技術(shù)入員根據(jù)經(jīng)驗、結(jié) 合歷史數(shù)據(jù)完成，存在著勞動強度大，精度不高等缺陷。本研究的目的就是使盤 錦地區(qū)電力系統(tǒng)的負荷預測工作跟上時代的發(fā)展，結(jié)合盤錦地方電力系統(tǒng)的實際 情況，為盤錦地方電力系統(tǒng)負荷預測工作提供理論依據(jù)，為盤錦地方電力系統(tǒng)管 理現(xiàn)代化做貢獻。 總之，了解負荷預測技術(shù)的發(fā)展趨勢，掌握負荷預測的最新技術(shù)，將有助于 提高負荷預測的精度、合理調(diào)度系統(tǒng)的安全和經(jīng)濟運行方式。準確地預測電力負 荷。即是保證無條件供應國民經(jīng)濟各部門及人民生活以充足電力的需要，也是電 力工業(yè)自身健康發(fā)展的需要，電力系統(tǒng)是一個運行高度統(tǒng)一的大系統(tǒng)，由于電能 沈日l工業(yè)

16、大學碩士學位論文 不能大量儲存，其生產(chǎn)和消費必須同時進行，因此預知負荷的需求不但可以減少 不必要的投資，而且還可以為電力生產(chǎn)和管理部門提供依據(jù)，不僅具有非常重要 的理論意義，而且還具有十分顯著的工程實用價值。電力負荷預測理論就是因此 而發(fā)展起來的，尤其是在形成電力交易的過程中，負荷預測的研究更具有極其重 要的意義。 12國內(nèi)外研究動態(tài)和趨勢 預測的意識和簡單的直觀預測，很早就存在于人類的生活和生產(chǎn)實踐中。二 十世紀三四十年代以來，科學技術(shù)和生產(chǎn)力的高速發(fā)展，給人類帶來了許多新問 題和新事物，使人們?nèi)找娓械筋A測未來的重要性。客觀的需要導致人們進行研究 和實踐，隨著科學技術(shù)的發(fā)展，為預測研究和應用

17、提供了科學分析的方法和有效 的預測手段。因而，N-十世紀七十年代末，預測逐漸形成了一門自成體系的綜 合性學科，得到了迅速發(fā)展。但電力系統(tǒng)負荷預測方法的系統(tǒng)深入研究起源于二 十世紀八十年代。 目前，國內(nèi)外發(fā)表的電力系統(tǒng)負荷預測的文獻很多，其采用的預測方法和預 測精度也各有不同。 傳統(tǒng)的負荷預測方法大致可以分為兩類：一類是時間序列分析方法，如卡爾 預測法和分解模型法；另一類是因果分析法 或稱計量經(jīng)濟法 ，如氣候 主要是 溫度，其次是濕度、風速等 辨識法。傳統(tǒng)的預測方法具有計算簡單，要求歷史 數(shù)據(jù)少的優(yōu)點，缺點是預測精度稍差。傳統(tǒng)的負荷預測方法在實際應用中一般可 以滿足精度要求。 隨著科學技術(shù)的迅速

18、發(fā)展，預測理論技術(shù)也取得了很大的進展，新的預測方 法不斷出現(xiàn)，這些方法為電力負荷預測問題的研究提供了有力的工具。新發(fā)展起 來的負荷預測方法主要有：模糊預測法、專家系統(tǒng)預測法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡預測法、 優(yōu)選組合預測法、小波分析法陸。1“。 近年來，隨著計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，計算機的容量不斷擴大，計算機的速 度也不斷提高，不但為大量復雜的、用人工方法難以實現(xiàn)的預測方法的采用成為 盤錦地區(qū)中期電力負荷預測的研究 可能，而且負荷預測的手段也逐漸由人工預測方式被軟件預測方式所代替，為提 高負荷預測的精度創(chuàng)造了條件。 13課題研究的內(nèi)容、方法和價值 131課題研究的主要內(nèi)容 根據(jù)盤錦地區(qū)1990年2005年的

19、電力負荷實際情況，綜合運用多種負荷預 測的方法，建立不同的預測模型，將采用不同預測模型得出的預測結(jié)果進行綜合 比較分析，確定最優(yōu)的預測方法，并預測盤錦地區(qū)2006年2010年的電力負荷 情況，最終得出結(jié)論。 132課題研究采用的步驟 本次課題的研究主要包括以下主要步驟： 1 確定負荷預測的目的，制定預測計劃 本次課題主要是運用負荷預測的相關(guān)原理預測盤錦地區(qū)的電力負荷情況。 2 調(diào)查資料和選擇資料 本次課題收集了盤錦地區(qū)1990年2005年地區(qū)最大電力的相關(guān)數(shù)據(jù)作為預 測數(shù)據(jù)樣本。 3 資料整理 對所收集到的資料進行審核和必要的加工整理，形成了主要數(shù)據(jù)資料表，并 且對數(shù)據(jù)資料進行初步的分析。 4

20、 建立預測模型 根據(jù)不同的預測方法，建立相應的預測模型。 5 結(jié)果校驗 利用建立的多種預測模型進行負荷計算，并用歷史數(shù)據(jù)進行檢驗。根據(jù)檢驗 結(jié)果，對建立的模型進行比較分析，確定最優(yōu)的預測方法。 6 結(jié)論評價 根據(jù)檢驗結(jié)果而確定出的模型，完成對盤錦地區(qū)2006年2010年的負荷預 測，得出結(jié)論。 13 3課題研究完成的基礎 1 詳細完整的數(shù)據(jù) 一4一 沈剛丁業(yè)大學碩士學位論文 聯(lián)系盤錦供電公司的有關(guān)部門，收集盤錦地區(qū)自1990年以來的相關(guān)數(shù)據(jù)， 數(shù)據(jù)完整可靠，并進行整理列表。 2 深入研究不同的負荷預測方法 對不同的負荷預測方法進行系統(tǒng)的研究，重點研究中期負荷預測的方法。 3 加強理論與實際的結(jié)

21、合 課題研究階段，加強與盤錦供電公司相關(guān)管理部門的溝通，將實際工作中的 數(shù)據(jù)與理論知識結(jié)合起來，充分運用不同的負荷預測方法，把預測工作做到盡可 能的準確，減少誤差，將最終形成的預測結(jié)果應用于實際工作，指導盤錦地區(qū)的 電力規(guī)劃、調(diào)度、電力市場分析等工作。 134課題研究價值 1 課題研究的特點：使用不同的方法創(chuàng)建模型，具有普遍性；將負荷預測 的方法與具體數(shù)據(jù)結(jié)合起來，具有真實性；將最優(yōu)的方法應用到最終的負荷預測 中，結(jié)果具有準確性。 2 現(xiàn)實意義：通過對本次課題的研究，確定未來盤錦地區(qū)的負荷發(fā)展狀況， 并預測出該地區(qū)未來5年的電力負荷情況。對盤錦地區(qū)電力市場的發(fā)展具有一定 的指導意義，同時也為同

22、一時期盤錦地區(qū)電力系統(tǒng)的調(diào)度、用電、計劃及規(guī)劃等 工作提供重要的依據(jù)。 盤錦地區(qū)中期電力負荷預測的研究 2電力負荷預測概論 21電力負荷的構(gòu)成與特點 電力系統(tǒng)的任務是給廣大用戶不間斷地提供優(yōu)質(zhì)電能，滿足各類負荷的需 求。電力系統(tǒng)負荷一般可以分為城市民用負荷、商業(yè)負荷、農(nóng)村負荷、工業(yè)負荷 以及其他負荷等，不同類型的負荷具有不同的特點和規(guī)律。 城市民用負荷主要是城市居民的家用電器，它具有年年增長的趨勢，以及明 顯的季節(jié)性波動特點，而且民用負荷的特點還與居民的F1常生活和工作的規(guī)律緊 密相關(guān)。 商業(yè)負荷，主要是指商業(yè)部門的照明、空調(diào)、動力等用電負荷，覆蓋面積大， 且用電增長平穩(wěn)，商業(yè)負荷同樣具有季節(jié)

23、性波動的特性。雖然商業(yè)負荷在電力負 荷中所占比重不及工業(yè)負荷和民用負荷，但商業(yè)負荷中的照明類負荷占用電力系 統(tǒng)高峰時段。此外，商業(yè)部門由于商業(yè)行為在節(jié)假日會增加營業(yè)時間，從而成為 節(jié)假日中影響電力負荷的重要因素之一。 工業(yè)負荷是指用于工業(yè)生產(chǎn)的用電，一般工業(yè)負荷的比重在用電構(gòu)成中居于 首位，它不僅取決于工業(yè)用戶的工作方式 包括設備利用情況、企業(yè)的工作班制 等 ，而且與各行業(yè)的行業(yè)特點、季節(jié)因素都有緊密的聯(lián)系，一般負荷是比較恒 定的。 農(nóng)村負荷則是指農(nóng)村居民用電和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用電。此類負荷與工業(yè)負荷相比， 受氣候、季節(jié)等自然條件的影響很大，這是由農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的特點所決定的。農(nóng)業(yè)用 電負荷也受農(nóng)作物種類、

24、耕作習慣的影響，但就電網(wǎng)而言，由于農(nóng)業(yè)用電負荷集 中的時間與城市工業(yè)負荷高峰時間有差別，所以對提高電網(wǎng)負荷率有好處。 從以上分析可知電力負荷的特點是經(jīng)常變化的，不但按小時變、按日變，而 且按周變，按年變，同時負荷又是以天為單位不斷起伏的，具有較大的周期性， 負荷變化是連續(xù)的過程，一般不會出現(xiàn)大的躍變，但電力負荷對季節(jié)、溫度、天 氣等是敏感的，不同的季節(jié)，不同地區(qū)的氣候，以及溫度的變化都會對負荷造成 明顯的影響。 6一 沈陽工業(yè)大學碩士學位論文 22電力負荷預測的分類 221按時間分類的負荷預測 電力負荷預測中經(jīng)常按時間期限進行分類，通常分為超短期、短期、中期和 長期負荷預測。 超短期負荷預測是

25、指未來lh、未來05h甚至未來lOmin的預測。其意義在 與可對電網(wǎng)進行計算機在線控制，實現(xiàn)發(fā)電容量的合理調(diào)度，滿足給定的運行要 求，同時使發(fā)電成本最小。超短期負荷預測的使用對象是調(diào)度員。 短期負荷預測是指一年之內(nèi)以月為單位的負荷預測，還指以周、天、小時為 單位的負荷預測，通常預測未來一個月度、未來一周、未來一天的負荷指標，也 預測未來一天24h中的負荷值“21”。其意義在于幫助確定火電分配、水火電協(xié) 調(diào)、機組經(jīng)濟組合、交換功率計劃、確定燃料供應計劃、合理安排機組的檢修計 劃、對運行中的電廠出力要求提出預告，使對發(fā)電機組出力變化事先得以估計。 短期負荷預測的使用對象是編制調(diào)度計劃的工程師。 中

26、期負荷預測是指5年左右，并以年為單位的預測n“。主要用于水庫調(diào)度、 機組檢修、交換計劃和選料計劃，幫助決定新的發(fā)電機組的安裝 包括裝機容量 大小、型式、地點和時間 與電網(wǎng)的規(guī)劃、增容和改建，是電力規(guī)劃部門的重要 工作之一。中期負荷預測的使用對象是編制中期規(guī)劃和運行計劃的工程師。 長期負荷預測一般是指數(shù)年至數(shù)十年的負荷預測。主要用于電源和網(wǎng)絡發(fā)展 及電力系統(tǒng)的遠景規(guī)劃。長期負荷預測的使用對象是規(guī)劃工程師。長期負荷預測 受地區(qū)的社會經(jīng)濟、人口、氣候等因素影響，涉及許多不確定性問題。 222按行業(yè)分類的負荷預測 一般來說，按行業(yè)可以分為城市民用負荷預測、商業(yè)負荷預測、農(nóng)村負荷預 測、工業(yè)負荷預測等n

27、“。不同類型的負荷有不同的變化規(guī)律。隨著家用電器的 普及，城市居民負荷增長率提高、季節(jié)波動增大，且系統(tǒng)峰荷受氣溫影響越來越 大；商業(yè)負荷影響晚尖峰，而且隨季節(jié)而變化；工業(yè)負荷受氣象影響較小，但大 企業(yè)成分下降，使夜間低谷增長緩慢；農(nóng)村負荷季節(jié)性變化強，且與排灌等情況 密切相關(guān)。 盤錦地區(qū)中期電力負荷預測的研究 223按特性分類的負荷預測 根據(jù)負荷預測表示的不同特性，可分為最高負荷、最低負荷、平均負荷、負 荷峰谷差、高峰負荷平均、低谷負荷平均、平峰負荷平均、全網(wǎng)負荷、母線負荷、 負荷率等類型的負荷預測，以滿足供電、用電部門的管理工作的需要。 23負荷預測的特點 由于負荷預測是根據(jù)電力負荷的過去和

28、現(xiàn)在推測它的未來數(shù)值，所以負荷預 測工作研究的對象是不肯定事件。只有不肯定事件、隨機事件，才需要人們采用 適當?shù)念A測技術(shù)，推知負荷的發(fā)展趨勢和可能達到的狀況。這就使負荷預測具有 以下特點。 1 負荷預測的不準確性或不完全準確性 由于電力負荷受到多種多樣的復雜因素的影響，而且各種影響因素又是千變 萬化的，所以電力負荷未來的發(fā)展是不確定的“。人們對負荷的影響因素有些 能夠預先估計，有些卻很難預見到，再加上一些臨時情況和突發(fā)事件的影響，預 測不準或不完全準確的情況也是經(jīng)常發(fā)生的。這也說明預測工作尚需不斷加以完 善，掌握多種預測方法，采用先進的預測技術(shù)，使預測結(jié)果盡可能準確。 2 負荷預測的條件性 負

29、荷預測的預測過程是一個由歷史向未來遞推的過程，是在一定條件下做出 的。條件可以分為必然條件和假設條件兩種。如果真正掌握了電力負荷的本質(zhì)規(guī) 律，那么預測條件就是必然條件，所做出的預測往往是比較可靠的。而在很多情 況下，由于負荷未來發(fā)展的隨機性，需要一些假設條件，給出的負荷預測結(jié)果就 是基于這種假設的前提。這些假設條件不能毫無根據(jù)的憑空假設，而應根據(jù)研究 分析，綜合各種情況而得來，在這種情況下做出的預測往往是不準確的。 3 負荷預測的地區(qū)效應 在不同的負荷預測范圍內(nèi)，負荷的構(gòu)成比重不同，影響負荷的因素也有所不 同。般說來，大電網(wǎng)負荷變化有較強的統(tǒng)計規(guī)律性，預測結(jié)果較準確，而地區(qū) 級電網(wǎng)負荷變化規(guī)律

30、并不是十分明顯，其預測精度也相對低一些。 4 負荷預測的時問性 沈陽工業(yè)大學碩士學位論文 各種負荷預測都有一定的時間范圍“”，因為負荷預測屬于科學預測的范疇， 因此要求有比較確切的數(shù)量概念，往往需要確切的指明預測的時間。 5 負荷預測的多方案性 由于預測的不準確性和條件性，所以有時要對負荷在各種情況下可能的發(fā)展 狀況進行預測，就會得到各種條件下不同的負荷預測方案“。 24負荷預測的基本程序 1 確定負荷預測目的，制定預測計劃 負荷預測目的要明確具體，緊密聯(lián)系電力工業(yè)實際需要，并據(jù)以擬定一個負 荷預測工作計劃。 2 調(diào)查資料和選擇資料 要多方位調(diào)查收集資料，包括電力企業(yè)內(nèi)部資料和外部資料，國民經(jīng)

31、濟有關(guān) 部門的資料以及公開發(fā)表和未公開發(fā)表的資料，然后從眾多的資料中挑選出有用 的部分，即把資料濃縮到最小量。 3 資料整理 對所收集的與負荷有關(guān)的統(tǒng)計資料進行審核和必要的加工整理，是保證預測 質(zhì)量所必須的。可以說，預測的質(zhì)量不會超過所用資料的質(zhì)量，整理資料的目的 是為了保證資料的質(zhì)量，從而為保證預測質(zhì)量打下基礎。 4 對資料的初步分析 在經(jīng)過整理之后，還要對所用資料進行初步分析，包括以下方面 畫出動態(tài)折線圖或散點圖，從圖形中觀察資料中數(shù)據(jù)變動的軌跡，特別注 意離群的數(shù)值和轉(zhuǎn)折點，研究它是由偶然的，還是其他什么確定的原因所致； 查明異常值的原因后，加以處理，從而使歷史數(shù)據(jù)序列趨于平穩(wěn)； 計算一

32、些統(tǒng)計量，以進一步辨明資料軌跡的性質(zhì)，為建立模型做準備。 5 建立預測模型 負荷預測模型是統(tǒng)計資料軌跡的概括“，它反映的是經(jīng)驗資料內(nèi)部結(jié)構(gòu)的 一般特征，與該資料的具體結(jié)構(gòu)并不完全吻合。模型的具體化就是負荷預測公式， 由公式可以得出與觀察值有相似結(jié)構(gòu)的數(shù)值，這就是預測值。負荷預測的模型是 多種多樣的，以適應于不同的負荷變化規(guī)律，因此，正確選擇預測模型是負荷預 盤錦地區(qū)中期電力負荷預測的研究 測中關(guān)鍵的一步，如果模型選擇不當，造成預測誤差過大，就需要改換模型。必 要時，可同時采用幾種數(shù)學模型進行運算1，以便對比選擇。 模型的選擇對預測精度有很大的影響。在選擇預測模型時，應考慮三個主要 的問題：即合

33、適性、費用和精確性。任何一種預測模型都是建立在一定的假定條 件之上的，而任何一種假定條件都無法囊括影響負荷預測的所有因素，因此，必 須考慮模型的適用條件。在精確性和費用問題上，要權(quán)衡兩者的輕重，要依靠自 己的判斷能力去斷定應該用多大的力量，從而決定使用哪一種模型 6 綜合分析，確定預測結(jié)果 通過選擇適當?shù)念A測技術(shù)，建立負荷預測數(shù)學模型，進行預測計算得到的預 測值，或利用其他方法得到的初步預測值，還要參照當前已經(jīng)出現(xiàn)的各種可能性， 以及新的趨勢與發(fā)展，進行綜合分析、對比、判斷推理和評價，最終對初步預測 結(jié)果進行調(diào)整和修正凹“。 7 編寫預測報告，交付使用 根據(jù)分析判斷最后確定的預測結(jié)果，編寫出負

34、荷預測的報告。在報告中應有 數(shù)據(jù)資料、報告分析、數(shù)學模型、預測結(jié)果及必要的圖標，讓使用者一目了然， 便于應用腳訓。 25負荷預測方法簡要分析 1 單耗法 按照國家安排的產(chǎn)品產(chǎn)量、產(chǎn)值計劃和用電單耗確定需電量。單耗法分“產(chǎn) 品單耗法”和“產(chǎn)值單耗法”兩種。采用“單耗法”預測負荷前的關(guān)鍵是確定適 當?shù)漠a(chǎn)品單耗或產(chǎn)值單耗D“。 單耗法的優(yōu)點是：方法簡單，對短期負荷預測效果較好。 單耗法的缺點是：需做大量細致的調(diào)研工作，比較籠統(tǒng)，很難反映現(xiàn)代政治、 經(jīng)濟、氣候等條件的影響。 2 趨勢外推法 當電力負荷依時間變化呈現(xiàn)某種上升或下降的趨勢，并且無明顯的季節(jié)波 動，又能找到一條合適的函數(shù)曲線反映這種變化趨勢

35、時，就可以用時間t為自變 量，時序數(shù)值Y為因變量，建立趨勢模型y f t ，當有理由相信這種趨勢能夠 10 沈陽T 業(yè)大學碩士學位論文 延伸到未來時，賦予變量t所需要的值，就可以得到相應時刻的時間序列未來值。 這就是趨勢外推法凹”。 趨勢外推法有線性趨勢預測法、對數(shù)趨勢預測法、二次曲線趨勢預測法、指 數(shù)曲線趨勢預測法、生長曲線趨勢預測法，趨勢外推法一般適用于中長期負荷預 測。 趨勢外推法的優(yōu)點是：只需要歷史數(shù)據(jù)、所需的數(shù)據(jù)量較少；可以揭示事物 發(fā)展的未來，并定量地估計其功能特性。 趨勢外推法的缺點是：如果負荷出現(xiàn)波動，會引起較大的誤差。 3 彈性系數(shù)法 電力彈性系數(shù)是電量平均增長率與國內(nèi)生產(chǎn)總

36、值之間的比值，根據(jù)國內(nèi)生產(chǎn) 總值的增長速度結(jié)合彈性系數(shù)得到規(guī)劃期末的總用電量。彈性系數(shù)法是從宏觀上 確定電力發(fā)展同國民經(jīng)濟發(fā)展的相對速度，它是衡量國民經(jīng)濟發(fā)展和用電需求的 重要參數(shù)隅1。應用電力彈性系數(shù)預測電力負荷，一般適合于大范圍 例如全國 ， 較長時段 例如五年及以上時段 的預測，屬于較長期趨勢預測。它是一種宏觀預 測方法。 彈性系數(shù)法的優(yōu)點是：方法簡單，易于計算。 彈性系數(shù)法的缺點是：需做大量細致的調(diào)研工作，預測結(jié)果可信度不高。因 此，進行電力系統(tǒng)規(guī)劃不能單獨只用電力彈性系數(shù)來預測電量。 4 回歸分析法 回歸分析法就是根據(jù)負荷過去的歷史資料，建立可以進行數(shù)學分析的數(shù)學模 型，用數(shù)理統(tǒng)計中

37、的回歸分析方法對變量的觀測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，從而實現(xiàn)對 未來的負荷進行預測。回歸模型有一元線性回歸、多元線性回歸、非線性回歸等 回歸預測模型舊3?；貧w分析法適用于中、短期負荷預測。 回歸分析法的優(yōu)點是：預測人員能夠清楚地看到負荷增長趨勢與其它可測量 因素之間的關(guān)系；預測精度較高。 回歸分析法的缺點是：規(guī)劃水平年的工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值很難詳細統(tǒng)計；需要樣本 量大且要求樣本有較好的分布規(guī)律，當預測的長度大于原始數(shù)據(jù)的長度時，采用 該方法進行預測在理論上不能保證預測結(jié)果的精度。 盤錦地區(qū)中期電力負荷預測的研究 5 時間序列分析法 時間序列分析法就是根據(jù)負荷的歷史資料，設法建立一個數(shù)學模型，用這個 數(shù)學模型一

38、方面來描述電力負荷這個隨機變量變化過程的統(tǒng)計規(guī)律性，另一方面 在該數(shù)學模型的基礎上再確立負荷預測的數(shù)學表達式，從而實現(xiàn)對未來的負荷進 行預測。時問序列分析法主要有自回歸模型 簡稱AR P 模型 、滑動平均模型 簡 稱MA q模型 和自回歸滑動平均混合模型 簡稱ARMA P，q 模型 等洶刪。 時間序列分析法的優(yōu)點是：所需歷史數(shù)據(jù)少、工作量小。 時間序列分析法的缺點是：沒有考慮負荷變化的因素，只致力于數(shù)據(jù)的擬合， 對規(guī)律性的處理不足，只適用于負荷變化比較均勻的短期預測的情況。 6 灰色預測法 灰色預測法是一種對含有不確定因素的系統(tǒng)進行預測的方法m3。以灰色系 統(tǒng)理論為基礎的灰色預測技術(shù)，可在數(shù)據(jù)

39、不多的情況下找出某個時期內(nèi)起作用的 規(guī)律，建立負荷預測的模型“3。分為普通灰色系統(tǒng)模型和最優(yōu)化灰色模型兩種腳1。 灰色預測法的優(yōu)點是：要求負荷數(shù)據(jù)少、不考慮分布規(guī)律、原理簡單、運算 方便、中短期預測精度高、易于檢驗。 灰色預測法的缺點是：數(shù)據(jù)離散程度越大，即數(shù)據(jù)灰度越大，預測精度越差； 不太適合于電力系統(tǒng)的長期后推若干年的預測。 7 德爾菲法 德爾菲法是根據(jù)有專門知識的人的直接經(jīng)驗，對研究的問題進行判斷、預測 的一種方法，也稱專家調(diào)查法。德爾菲法具有反饋性、匿名性和統(tǒng)計性的特點。 德爾菲法的優(yōu)點是：可以加快預測速度和節(jié)約預測費用；可以獲得各種不同 但有價值的觀點和意見；適用于長期預測，在歷史資

40、料不足或不可預測因素較多 時尤為適用。 德爾菲法的缺點是：對于分地區(qū)的負荷預測則可能不可靠；專家的意見有時 可能不完整或不切實際。 8 專家系統(tǒng)法 專家系統(tǒng)預測法是對數(shù)據(jù)庫里存放的過去幾年甚至幾十年的，每小時的負荷 數(shù)據(jù)進行分析，從而匯集有經(jīng)驗的負荷預測人員的知識，提取有關(guān)規(guī)則，按照一 沈陽工業(yè)大學碩七學位論文 定的規(guī)則進行負荷預測。專家系統(tǒng)法是對人類的不可量化的經(jīng)驗進行轉(zhuǎn)化的一種 較好的方法。但專家系統(tǒng)分析本身就是一個耗時的過程，并且某些復雜的因素 如 天氣因素 ，即使知道其對負荷的影響，但要準確定量地確定他們對負荷的影響 也是很難的。專家系統(tǒng)預測法適用于中、長期負荷預測。 專家系統(tǒng)法的優(yōu)點

41、是：能匯集多個專家的知識和經(jīng)驗，最大限度地利用專家 的能力；占有的資料、信息多，考慮的因素也比較全面，有利于得出較為正確的 結(jié)論。 專家系統(tǒng)法的缺點是：不具有自學習能力，受數(shù)據(jù)庫里存放的知識總量的限 制；對突發(fā)性事件和不斷變化的條件適應性差。 9 人工神經(jīng)網(wǎng)絡法 Neural 人工神經(jīng)網(wǎng)絡 ANNArtificialNetwork 預測技術(shù)，可以模仿人腦 做智能化處理，對大量非結(jié)構(gòu)性、非確定性規(guī)律具有自適應功能。ANN應用于短 期負荷預測比其應用于中長期負荷預測更為適宜。 ANN法的優(yōu)點是：可以模仿人腦的智能化處理；對大量非結(jié)構(gòu)性、非精確性 規(guī)律具有自適應功能；具有信息記憶、自主學習、知識推理和優(yōu)化計算的特點。 ANN法的缺點是：初始值的確定無法利用己有的系統(tǒng)信息，易陷于局部極小 的狀態(tài)：學習過程通常較慢，對突發(fā)事件的適應性差；要求有足夠多的負荷歷史 數(shù)據(jù)，樣本選擇困難，且計算量大，算法復雜，有時會出現(xiàn)不易收斂的情況。 10 優(yōu)選組合預測法 優(yōu)選組合有兩層含義：一是從幾種預測方法得到的結(jié)果中選取適當?shù)臋?quán)重加 權(quán)平均；二是指在幾種預測方法中進行比較，選擇擬和度最佳或標準偏差最小的 預測模型進行預翻。 優(yōu)選組合預測法的優(yōu)點是：優(yōu)選組合了多種單一預測模型的信息，考慮的影 響因素也比較全面，因而能夠有效地改善預測效果。