電力系統(tǒng)規(guī)劃與可靠性講座2_電力負荷預測(XXXX_05_12)

1、電力系統(tǒng)規(guī)劃與可靠性（第（第2 2專題專題: :電力負荷預測）電力負荷預測） 20142014版版武漢大學電氣工程及其自動化專業(yè)選修課武漢大學電氣工程學院電力信息與控制研究所張蓮梅email：lloottuuss 電力負荷預測 1 1 電力負荷預測的基本概念電力負荷預測的基本概念 2 2 負荷預測的分類負荷預測的分類 3 3 在規(guī)劃設計中負荷預測的內(nèi)容在規(guī)劃設計中負荷預測的內(nèi)容 4 4 負荷預測的基本程序負荷預測的基本程序 5 5 影響電力負荷預測的因素影響電力負荷預測的因素 6 6 電力負荷預測的數(shù)據(jù)處理技術(shù)電力負荷預測的數(shù)據(jù)處理技術(shù) 7 7 確定性負荷預測方法確定性負荷預測方法 8 8 最

2、大負荷值傳統(tǒng)的預測方法最大負荷值傳統(tǒng)的預測方法 9 9 需電量傳統(tǒng)的預測方法需電量傳統(tǒng)的預測方法 1010 不確定性電力負荷預測方法不確定性電力負荷預測方法 11 11 預測方法的比較預測方法的比較 12 12 負荷預測的綜合評價負荷預測的綜合評價 電力負荷預測的基本概念 電力負荷的定義電力負荷的定義 電力負荷的分類電力負荷的分類 負荷曲線和參數(shù)負荷曲線和參數(shù) 負荷預測的定義負荷預測的定義 負荷預測的意義負荷預測的意義 負荷預測的特點負荷預測的特點 在電力規(guī)劃中，廣泛使用的負荷概念是指國民經(jīng)濟整體在電力規(guī)劃中，廣泛使用的負荷概念是指國民經(jīng)濟整體或部門對電力電量的消耗量的歷史情況及未來的變化發(fā)展

3、趨或部門對電力電量的消耗量的歷史情況及未來的變化發(fā)展趨勢。勢。電力負荷的定義 在電力系統(tǒng)中，電氣設備所需用的電功率稱為電力負在電力系統(tǒng)中，電氣設備所需用的電功率稱為電力負荷或電力。荷或電力。 由于電功率分為視在功率、有功功率和無功功率，由于電功率分為視在功率、有功功率和無功功率， 一般一般用電流表示的負荷，實際上是對應視在功率而言。用電流表示的負荷，實際上是對應視在功率而言。 電力負荷有兩方面的含義：電力負荷有兩方面的含義：電力工業(yè)的服務對象，包括使用電力的部門、機關(guān)、企事業(yè)電力工業(yè)的服務對象，包括使用電力的部門、機關(guān)、企事業(yè)單位、工廠、農(nóng)村、車間、學校以及各種各樣的用電設備；單位、工廠、農(nóng)村

4、、車間、學校以及各種各樣的用電設備；上述各用電單位、部門或設備使用電力和電量的具體數(shù)量。上述各用電單位、部門或設備使用電力和電量的具體數(shù)量。負荷指標、最高負荷、平均負荷、負荷率【負荷指標負荷指標】 目前供電部門所分配的負荷指標，主要是指小時平均的目前供電部門所分配的負荷指標，主要是指小時平均的有功負荷指標，有功負荷指標， 而不是視在功率和無功功率。而不是視在功率和無功功率?！咀罡哓摵勺罡哓摵伞?電力負荷在某個時間間隔內(nèi)必然出現(xiàn)一個最大值，稱為電力負荷在某個時間間隔內(nèi)必然出現(xiàn)一個最大值，稱為最高負荷。最高負荷?！酒骄摵善骄摵伞?在某一段時間范圍內(nèi)電力負荷的平均值，在某一段時間范圍內(nèi)電力負荷的

5、平均值， 稱為平均負稱為平均負荷。荷?！矩摵陕守摵陕省?平均有功負荷與最高負荷的比率，稱為負荷率。調(diào)整負平均有功負荷與最高負荷的比率，稱為負荷率。調(diào)整負荷，提高負荷率，不僅使用電單位的用電達到經(jīng)濟合理，荷，提高負荷率，不僅使用電單位的用電達到經(jīng)濟合理， 而且也為整個電網(wǎng)的安全經(jīng)濟運行創(chuàng)造了條件。而且也為整個電網(wǎng)的安全經(jīng)濟運行創(chuàng)造了條件。 電力負荷的分類【按物理性能分類按物理性能分類】 有功負荷、無功負荷有功負荷、無功負荷【按電能的生產(chǎn)、供給和銷售過程分類按電能的生產(chǎn)、供給和銷售過程分類】 發(fā)電負荷、供電負荷、用電負荷發(fā)電負荷、供電負荷、用電負荷【按負荷在電力系統(tǒng)中的分布分類按負荷在電力系統(tǒng)中的

6、分布分類】 變電所負荷、分區(qū)負荷、全系統(tǒng)負荷變電所負荷、分區(qū)負荷、全系統(tǒng)負荷【按負荷的重要性分類按負荷的重要性分類】 一級負荷、二級負荷、三級負荷一級負荷、二級負荷、三級負荷【按所屬行業(yè)分類按所屬行業(yè)分類】 國民經(jīng)濟行業(yè)用電、城鄉(xiāng)居民生活用電國民經(jīng)濟行業(yè)用電、城鄉(xiāng)居民生活用電 用電負荷用電負荷= =系統(tǒng)內(nèi)各用戶在某一時刻所耗用電力的總和系統(tǒng)內(nèi)各用戶在某一時刻所耗用電力的總和 供電負荷供電負荷= =用電負荷用電負荷+ +網(wǎng)損網(wǎng)損( (線路和變壓器損耗線路和變壓器損耗) ) 發(fā)電負荷發(fā)電負荷= =供電負荷供電負荷+ +發(fā)電廠廠用負荷發(fā)電廠廠用負荷 = =用電負荷用電負荷+ +網(wǎng)損網(wǎng)損( (線路和變

7、壓器損耗線路和變壓器損耗)+)+廠用電廠用電 國民經(jīng)濟行業(yè)用電國民經(jīng)濟行業(yè)用電：第一產(chǎn)業(yè)、第二產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)和居民第一產(chǎn)業(yè)、第二產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)和居民生活用電生活用電 第一產(chǎn)業(yè)：第一產(chǎn)業(yè)：農(nóng)、林、牧、漁、水利業(yè)農(nóng)、林、牧、漁、水利業(yè) 第二產(chǎn)業(yè)：第二產(chǎn)業(yè)：工業(yè)和建筑業(yè)工業(yè)和建筑業(yè) 第三產(chǎn)業(yè)：第三產(chǎn)業(yè)：國民經(jīng)濟行業(yè)用電中的其他剩余部分國民經(jīng)濟行業(yè)用電中的其他剩余部分 一級負荷：一級負荷：中斷供電將造成人身傷亡，或在政治經(jīng)濟上有重中斷供電將造成人身傷亡，或在政治經(jīng)濟上有重大損失的負荷；大損失的負荷； 二級負荷：二級負荷：中斷供電將影響重要用電單位的正常工作，或?qū)⒅袛喙╇妼⒂绊懼匾秒妴挝坏恼９ぷ?，?/p>

8、將在政治經(jīng)濟上有較大損失的負荷；在政治經(jīng)濟上有較大損失的負荷； 三級負荷：三級負荷：不屬于以上一級和二級的負荷。不屬于以上一級和二級的負荷。負荷特性和參數(shù) 日最大日最大( (小小) )負荷負荷= =每日每日2424個整點負荷中的最大個整點負荷中的最大( (小小) )值值; ; 日平均負荷日平均負荷= =日發(fā)日發(fā)( (用用) )電量電量/24/24小時小時; ; 年平均負荷年平均負荷= =全年全年87608760小時負荷的平均值小時負荷的平均值( (或全年各日平均負或全年各日平均負荷的平均值荷的平均值);); 日負荷率日負荷率= =日平均負荷日平均負荷/ /日最大負荷日最大負荷; ; 年負荷率年

9、負荷率= =全年平均日電量全年平均日電量/ /年最大負荷年最大負荷; ; 年平均日負荷率年平均日負荷率= =全年各日負荷率的平均值全年各日負荷率的平均值( (或全年每月最大或全年每月最大負荷日平均負荷之和負荷日平均負荷之和/ /全年每月最大負荷日最大負荷之和全年每月最大負荷日最大負荷之和);); 日最小負荷率日最小負荷率= =日最小負荷日最小負荷/ /日最大負荷日最大負荷; ; 年最大負荷利用小時數(shù)年最大負荷利用小時數(shù)= =年發(fā)年發(fā)( (用用) )電量電量/ /年最大負荷年最大負荷; ; 日峰谷差日峰谷差= =日最大負荷與最小負荷之差日最大負荷與最小負荷之差; ; 年最大峰谷差年最大峰谷差=

10、=全年各日峰谷差的最大值全年各日峰谷差的最大值; ;主要特性指標常用負荷曲線日負荷曲線日負荷曲線: :一天內(nèi)每小時一天內(nèi)每小時( (整點時刻整點時刻) )負荷的變化情況。負荷的變化情況。0.60.70.80.91.00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 232001年夏季2001年冬季周負荷曲線周負荷曲線: :一周內(nèi)每天最大負荷的變化情況。一周內(nèi)每天最大負荷的變化情況。年持續(xù)負荷曲線年持續(xù)負荷曲線: :將全年將全年(8760)(8760)每小時負荷按大小排隊每小時負荷按大小排隊, ,并作出的并作出的曲線。曲線。n.

11、maxP8760t(h)01tP(MW)年負荷曲線年負荷曲線: :每年每個月最大負荷變化情況。每年每個月最大負荷變化情況。0.850.900.951.001.051月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月10月11月12月負荷預測的定義【定義定義】負荷預測是根據(jù)系統(tǒng)的運行特性、增容決策、自然負荷預測是根據(jù)系統(tǒng)的運行特性、增容決策、自然條件與社會影響等諸多因素，在滿足一定精度要求的條件下，條件與社會影響等諸多因素，在滿足一定精度要求的條件下，確定未來某特定時刻的負荷數(shù)據(jù)，其中負荷是指電力需求量確定未來某特定時刻的負荷數(shù)據(jù)，其中負荷是指電力需求量（功率）或用電量。（功率）或用電量?！緦ο?/p>

12、對象】負荷預測是從預測對象來看，電力負荷預測包括對負荷預測是從預測對象來看，電力負荷預測包括對未來電力需求量（功率）的預測、對未來用電量（能量）的未來電力需求量（功率）的預測、對未來用電量（能量）的預測、對負荷曲線的預測。預測、對負荷曲線的預測。【地位地位】電力負荷預測是電力系統(tǒng)規(guī)劃的重要組成部分，也電力負荷預測是電力系統(tǒng)規(guī)劃的重要組成部分，也是電力系統(tǒng)經(jīng)濟運行的基礎，它是電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度中的一是電力系統(tǒng)經(jīng)濟運行的基礎，它是電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度中的一項重要內(nèi)容，是能量管理系統(tǒng)項重要內(nèi)容，是能量管理系統(tǒng)(EMS)(EMS)的一個重要模塊。的一個重要模塊?！締栴}問題】隨著我國電力供需矛盾的突出，社會發(fā)

13、展速度的不隨著我國電力供需矛盾的突出，社會發(fā)展速度的不斷加快和信息量的膨脹，電力負荷預測的準確度變得愈加困斷加快和信息量的膨脹，電力負荷預測的準確度變得愈加困難。難。【用途用途】基于準確的負荷預測可以：基于準確的負荷預測可以：v 經(jīng)濟合理的安排電力系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)電機組的啟停經(jīng)濟合理的安排電力系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)電機組的啟停v 保持電網(wǎng)運行的安全穩(wěn)定性保持電網(wǎng)運行的安全穩(wěn)定性v 減少不必要的旋轉(zhuǎn)儲備容量減少不必要的旋轉(zhuǎn)儲備容量v 合理安排機組檢修計劃合理安排機組檢修計劃v 保持社會的正常生產(chǎn)和生活保持社會的正常生產(chǎn)和生活v 有效降低發(fā)電成本有效降低發(fā)電成本v 提高經(jīng)濟效益和社會效益提高經(jīng)濟效益和社會效益負荷預

14、測的意義【意義意義】 預測未來電力負荷的時間分布和空間分布，為電力預測未來電力負荷的時間分布和空間分布，為電力系統(tǒng)規(guī)劃和運行提供可靠的決策依據(jù)。系統(tǒng)規(guī)劃和運行提供可靠的決策依據(jù)。【不準確性不準確性】 電力負荷的未來發(fā)展受到復雜因素（如政治、經(jīng)濟、電力負荷的未來發(fā)展受到復雜因素（如政治、經(jīng)濟、氣象、預測技術(shù)）的影響，而且各種影響因素也是發(fā)展變氣象、預測技術(shù)）的影響，而且各種影響因素也是發(fā)展變化的?；摹！緱l件性條件性】 各種負荷預測都是在一定條件下做出的。各種負荷預測都是在一定條件下做出的?！緯r間性時間性】 負荷預測都有一定的時間范圍。負荷預測都有一定的時間范圍?！径喾桨感远喾桨感浴?在一定精度

15、范圍內(nèi)，采用不同的負荷預測方法，其結(jié)在一定精度范圍內(nèi)，采用不同的負荷預測方法，其結(jié)果不完全相同。果不完全相同。負荷預測的特點【按電網(wǎng)規(guī)劃的時間分類按電網(wǎng)規(guī)劃的時間分類】負荷預測的分類 長期長期負荷預測負荷預測(1030(1030年年):):用于戰(zhàn)略規(guī)劃用于戰(zhàn)略規(guī)劃, ,包括對發(fā)電能包括對發(fā)電能源資源的長遠需求的估計源資源的長遠需求的估計, ,確定電力工業(yè)的戰(zhàn)略目標確定電力工業(yè)的戰(zhàn)略目標. . 中期中期負荷預測負荷預測(510(510年年):):與電力工程項目的建設周期相與電力工程項目的建設周期相適應適應, ,對電網(wǎng)的規(guī)劃、增容和改建工作至關(guān)重要。對電網(wǎng)的規(guī)劃、增容和改建工作至關(guān)重要。 短期短期

16、負荷預測負荷預測(15(15年年):):對電力系統(tǒng)規(guī)劃，特別是配電網(wǎng)對電力系統(tǒng)規(guī)劃，特別是配電網(wǎng)的規(guī)劃服務。的規(guī)劃服務?！景措娋W(wǎng)調(diào)度部門的時間范圍劃分按電網(wǎng)調(diào)度部門的時間范圍劃分】 超短期超短期負荷預測負荷預測( (未來未來1h1h以內(nèi)以內(nèi)):):用于編制發(fā)電機的運行計劃，用于編制發(fā)電機的運行計劃，確定旋轉(zhuǎn)備用容量，控制檢修計劃，估計收入，計算燃料確定旋轉(zhuǎn)備用容量，控制檢修計劃，估計收入，計算燃料以及購入電量的數(shù)量和費用以及購入電量的數(shù)量和費用. . 短期短期負荷預測負荷預測(2448(2448小時小時):):用于水火電分配、水火協(xié)調(diào)、用于水火電分配、水火協(xié)調(diào)、經(jīng)濟調(diào)度和功率交換。使用對象是編

17、制調(diào)度計劃的工作師。經(jīng)濟調(diào)度和功率交換。使用對象是編制調(diào)度計劃的工作師。 中期中期負荷預測負荷預測(1(1周周11月月):):用于水庫調(diào)度、機組檢修、交換用于水庫調(diào)度、機組檢修、交換計劃和燃料計劃。使用對象是編制中長期運行計劃的工程計劃和燃料計劃。使用對象是編制中長期運行計劃的工程師。師。 長期長期負荷預測負荷預測( (以年為單位以年為單位):):用于電源和電網(wǎng)的發(fā)展計劃，用于電源和電網(wǎng)的發(fā)展計劃，需數(shù)年的負荷值。使用對象：規(guī)劃工程師。需數(shù)年的負荷值。使用對象：規(guī)劃工程師。超短期負荷預測超短期負荷預測指未來指未來1h1h以內(nèi)的負荷預測，其中：以內(nèi)的負荷預測，其中：用于電能質(zhì)量控制需要用于電能質(zhì)

18、量控制需要5-10s5-10s的負荷預測值的負荷預測值在安全監(jiān)視狀態(tài)下，需要在安全監(jiān)視狀態(tài)下，需要1-5min1-5min的預測值的預測值預防性控制和緊急狀態(tài)處理需要預防性控制和緊急狀態(tài)處理需要10min-1h10min-1h的預測值。的預測值?！景葱袠I(yè)分類按行業(yè)分類】 城市民用負荷預測城市民用負荷預測 商業(yè)負荷預測商業(yè)負荷預測 工業(yè)負荷預測工業(yè)負荷預測 農(nóng)村負荷預測農(nóng)村負荷預測 其它負荷預測其它負荷預測【按特性分類按特性分類】 最高負荷預測、最低負荷預測最高負荷預測、最低負荷預測 平均負荷預測平均負荷預測 全網(wǎng)負荷預測全網(wǎng)負荷預測 負荷峰谷差預測負荷峰谷差預測 母線負荷預測母線負荷預測在規(guī)劃

19、設計中負荷預測的內(nèi)容 負荷預測包括電量需求預測和最大負荷預測。負荷預測包括電量需求預測和最大負荷預測。 在規(guī)劃設計中，應完成以下在規(guī)劃設計中，應完成以下5 5個方面的內(nèi)容：個方面的內(nèi)容：【電量需求預測電量需求預測】應包括以下內(nèi)容：應包括以下內(nèi)容：各年各年( (或水平年或水平年) )需電量；需電量；各年各年( (或水平年或水平年) )一、二、三產(chǎn)業(yè)和居民生活需電量；一、二、三產(chǎn)業(yè)和居民生活需電量；各年各年( (或水平年或水平年) )分部分、分行業(yè)需電量；分部分、分行業(yè)需電量；各年各年( (或水平年或水平年) )按經(jīng)濟區(qū)域、行政區(qū)域或供電區(qū)需電量。按經(jīng)濟區(qū)域、行政區(qū)域或供電區(qū)需電量?！倦娏ω摵深A測

20、電力負荷預測】應包括以下內(nèi)容：應包括以下內(nèi)容：各年各年( (或水平年或水平年) )最大負荷；最大負荷；各年各年( (或水平年或水平年) )代表月份的日負荷曲線、周負荷曲線；代表月份的日負荷曲線、周負荷曲線；各年各年( (或水平年或水平年) )年持續(xù)負荷曲線、年負荷曲線；年持續(xù)負荷曲線、年負荷曲線；各年各年( (或水平年或水平年) )的負荷特性和參數(shù)，如平均負荷率、最小的負荷特性和參數(shù)，如平均負荷率、最小負荷率、最大峰谷差、最大負荷利用小時數(shù)等。負荷率、最大峰谷差、最大負荷利用小時數(shù)等。【用電增長的因素和規(guī)律分析用電增長的因素和規(guī)律分析】 為了很好地掌握系統(tǒng)中用電增長的因素和規(guī)律，需要在為了很好

21、地掌握系統(tǒng)中用電增長的因素和規(guī)律，需要在充分調(diào)查研究的基礎上，對以下內(nèi)容進行分析：充分調(diào)查研究的基礎上，對以下內(nèi)容進行分析：能源變化的情況與電力負荷的關(guān)系；能源變化的情況與電力負荷的關(guān)系；國民生產(chǎn)總值增長率與電力負荷增長率的關(guān)系；國民生產(chǎn)總值增長率與電力負荷增長率的關(guān)系；工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展速度與電力負荷增長速度的關(guān)系；工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展速度與電力負荷增長速度的關(guān)系；設備投資、人口增長與電力負荷增長的關(guān)系；設備投資、人口增長與電力負荷增長的關(guān)系；電力負荷的時間序列發(fā)展過程。電力負荷的時間序列發(fā)展過程。 此外，尚需研究經(jīng)濟政策、經(jīng)濟發(fā)展水平、人均收入變此外，尚需研究經(jīng)濟政策、經(jīng)濟發(fā)展水平、人均收入變化、產(chǎn)業(yè)政

22、策變化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、科技進步、節(jié)能措施、化、產(chǎn)業(yè)政策變化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、科技進步、節(jié)能措施、需求側(cè)管理、電價、各類相關(guān)能源與電力的可轉(zhuǎn)換性及其價需求側(cè)管理、電價、各類相關(guān)能源與電力的可轉(zhuǎn)換性及其價格、氣候等因素與電力需求水平和特性之間的影響，需分析格、氣候等因素與電力需求水平和特性之間的影響，需分析研究電網(wǎng)的擴展和加強、城市電網(wǎng)改造、供電條件改善、農(nóng)研究電網(wǎng)的擴展和加強、城市電網(wǎng)改造、供電條件改善、農(nóng)村電氣化等對電力需求的影響。村電氣化等對電力需求的影響?！倦娏﹄娏俊⒇摵商匦?、缺電情況分析電力電量、負荷特性、缺電情況分析】 除了對上述因素分析以外，除了對上述因素分析以外，SDGJ 60198

23、8SDGJ 601988電力系統(tǒng)設電力系統(tǒng)設計內(nèi)容深度規(guī)定計內(nèi)容深度規(guī)定應對以下內(nèi)容進行分析：應對以下內(nèi)容進行分析：分析地區(qū)電力電量消費水平及其構(gòu)成；分析地區(qū)電力電量消費水平及其構(gòu)成；地區(qū)總的電力電量消費與工農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的比例關(guān)系；地區(qū)總的電力電量消費與工農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的比例關(guān)系；過去過去5-105-10年電力電量增長速度；年電力電量增長速度；對負荷特性、缺電情況做必要的分析和描述。對負荷特性、缺電情況做必要的分析和描述?！驹O計負荷水平的確定設計負荷水平的確定】 對電力系統(tǒng)規(guī)劃審議確定的負荷水平，特別是設計水平對電力系統(tǒng)規(guī)劃審議確定的負荷水平，特別是設計水平年的負荷水平進行以下分析和核算并報有關(guān)單位認可

24、，即作年的負荷水平進行以下分析和核算并報有關(guān)單位認可，即作為本設計的負荷水平。為本設計的負荷水平。與本地區(qū)過去的電力電量增長率進行對比；與本地區(qū)過去的電力電量增長率進行對比；與國家計委和主管部門對全國或?qū)Ρ镜貐^(qū)的裝機和發(fā)電量預與國家計委和主管部門對全國或?qū)Ρ镜貐^(qū)的裝機和發(fā)電量預測和控制數(shù)進行分析對比；測和控制數(shù)進行分析對比；說明與地區(qū)電力部門的預測負荷和電量是否一致；說明與地區(qū)電力部門的預測負荷和電量是否一致；對負荷的主要組成、分布情況和發(fā)展趨勢作必要的描述；對負荷的主要組成、分布情況和發(fā)展趨勢作必要的描述；必要時還應根據(jù)關(guān)鍵性用戶建設計劃及其主要產(chǎn)品產(chǎn)量對預必要時還應根據(jù)關(guān)鍵性用戶建設計劃及

25、其主要產(chǎn)品產(chǎn)量對預測負荷進行分析評價。測負荷進行分析評價。負荷預測的基本程序 負荷預測工作的關(guān)鍵在于收集大量的歷史數(shù)據(jù)，建立科負荷預測工作的關(guān)鍵在于收集大量的歷史數(shù)據(jù)，建立科學有效的預測模型，采用有效的算法，以歷史數(shù)據(jù)為基礎，學有效的預測模型，采用有效的算法，以歷史數(shù)據(jù)為基礎，進行大量試驗性研究，總結(jié)經(jīng)驗，不斷修正模型和算法，以進行大量試驗性研究，總結(jié)經(jīng)驗，不斷修正模型和算法，以真正反映負荷變化規(guī)律。真正反映負荷變化規(guī)律。1 1 確定負荷預測的目的確定負荷預測的目的( (緊密聯(lián)系實際需要緊密聯(lián)系實際需要) )2 2 收集負荷預測需要的資料收集負荷預測需要的資料3 3 資料整理資料整理4 4 對

26、收集的資料的初步分析對收集的資料的初步分析5 5 建立預測模型建立預測模型6 6 綜合分析，確定預測結(jié)果綜合分析，確定預測結(jié)果7 7 編寫預測說明編寫預測說明【負荷預測需收集的資料負荷預測需收集的資料】 一般包括：一般包括：城市總體規(guī)劃中有關(guān)人口、用地、能源等以及各功能分區(qū)的城市總體規(guī)劃中有關(guān)人口、用地、能源等以及各功能分區(qū)的布局改造和發(fā)展規(guī)劃。布局改造和發(fā)展規(guī)劃。統(tǒng)計部門及氣象部門等提供的有關(guān)歷史數(shù)據(jù)和預測信息。統(tǒng)計部門及氣象部門等提供的有關(guān)歷史數(shù)據(jù)和預測信息。電力系統(tǒng)規(guī)劃中電力、電量的平衡，電源布局等有關(guān)資料。電力系統(tǒng)規(guī)劃中電力、電量的平衡，電源布局等有關(guān)資料。全市及各分區(qū)歷年用電量，高峰

27、用電和負荷典型日負荷曲線，全市及各分區(qū)歷年用電量，高峰用電和負荷典型日負荷曲線，電網(wǎng)潮流圖。電網(wǎng)潮流圖。各級電壓變電所的負荷記錄和典型負荷曲線、功率因數(shù)。各級電壓變電所的負荷記錄和典型負荷曲線、功率因數(shù)。當電源及供電網(wǎng)能力不足時，應根據(jù)有關(guān)資料估算出潛在負當電源及供電網(wǎng)能力不足時，應根據(jù)有關(guān)資料估算出潛在負荷的情況。荷的情況?！举Y料整理資料整理】 一般來說，由于預測的質(zhì)量不會超過所用資料的質(zhì)量，所一般來說，由于預測的質(zhì)量不會超過所用資料的質(zhì)量，所以要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以要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，來保證資料的質(zhì)量，從而為保證預測質(zhì)量

28、打下基礎，即整理，來保證資料的質(zhì)量，從而為保證預測質(zhì)量打下基礎，即要注意資料的完整無缺，數(shù)字準確無誤，反映的都是正常狀態(tài)要注意資料的完整無缺，數(shù)字準確無誤，反映的都是正常狀態(tài)下的水平，資料中沒有異常的下的水平，資料中沒有異常的“分離項分離項”，還要注意資料的補，還要注意資料的補缺，并對不可靠的資料加以核實調(diào)整。缺，并對不可靠的資料加以核實調(diào)整。 【初步分析初步分析】 包括畫出動態(tài)折線圖或散點圖，觀察變動的軌跡；計算一包括畫出動態(tài)折線圖或散點圖，觀察變動的軌跡；計算一些統(tǒng)計量；查明異動的原因并加以處理。些統(tǒng)計量；查明異動的原因并加以處理?！窘㈩A測模型建立預測模型】是統(tǒng)計資料軌跡的概括，預測模型

29、是多種是統(tǒng)計資料軌跡的概括，預測模型是多種多樣的，因此，對于具體資料要選擇恰當?shù)念A測模型，這是多樣的，因此，對于具體資料要選擇恰當?shù)念A測模型，這是負荷預測過程中至關(guān)重要的一步。當由于模型選擇不當而造負荷預測過程中至關(guān)重要的一步。當由于模型選擇不當而造成預測誤差過大時，就需要改換模型，必要時，還可同時采成預測誤差過大時，就需要改換模型，必要時，還可同時采用幾種數(shù)學模型進行運算，以便對比、選擇。在選擇適當?shù)挠脦追N數(shù)學模型進行運算，以便對比、選擇。在選擇適當?shù)念A測技術(shù)后，建立負荷預測數(shù)學模型，進行預測工作。預測技術(shù)后，建立負荷預測數(shù)學模型，進行預測工作?！揪C合分析綜合分析】：由于從已掌握的發(fā)展變化規(guī)

30、律，并不能代表：由于從已掌握的發(fā)展變化規(guī)律，并不能代表將來的變化規(guī)律，所以要對影響預測對象的新因素進行分析，將來的變化規(guī)律，所以要對影響預測對象的新因素進行分析，對預測模型進行恰當?shù)男拚蟠_定預測值。選擇適當?shù)念A測對預測模型進行恰當?shù)男拚蟠_定預測值。選擇適當?shù)念A測技術(shù)運算得到預測值，參照當前的各種可能性，技術(shù)運算得到預測值，參照當前的各種可能性，對新的趨勢對新的趨勢和發(fā)展綜合分析，對初步預測進行調(diào)整和修正。和發(fā)展綜合分析，對初步預測進行調(diào)整和修正?！揪帉戭A測說明編寫預測說明】：對取得這些結(jié)果的預測條件、假設、限：對取得這些結(jié)果的預測條件、假設、限制因素等情況進行詳細的說明。制因素等情況進行詳

31、細的說明。 國家電網(wǎng)公司于國家電網(wǎng)公司于20002000年進行了調(diào)研分析，論述了當前和年進行了調(diào)研分析，論述了當前和今后一段時間對我國電力負荷發(fā)展產(chǎn)生影響的主要因素。從今后一段時間對我國電力負荷發(fā)展產(chǎn)生影響的主要因素。從根本上可歸納為：根本上可歸納為：經(jīng)濟、時間、氣候和隨機干擾經(jīng)濟、時間、氣候和隨機干擾四類。具體四類。具體如下：如下：經(jīng)濟發(fā)展水平、結(jié)構(gòu)調(diào)整的影響；經(jīng)濟發(fā)展水平、結(jié)構(gòu)調(diào)整的影響；國民收入水平、消費觀念的改變；國民收入水平、消費觀念的改變；氣候的影響；氣候的影響；電價（分時電價，可中斷電價）的影響；電價（分時電價，可中斷電價）的影響；管理措施（削峰填谷）的影響；管理措施（削峰填谷）

32、的影響；政策因素（如環(huán)保要求）的影響。政策因素（如環(huán)保要求）的影響。影響電力負荷預測的因素電力負荷預測的數(shù)據(jù)處理技術(shù)數(shù)據(jù)處理的必要性數(shù)據(jù)處理的必要性數(shù)據(jù)處理的基本內(nèi)容數(shù)據(jù)處理的基本內(nèi)容負荷數(shù)據(jù)的預處理負荷數(shù)據(jù)的預處理【必要性必要性】 歷史數(shù)據(jù)的正確性直接影響到預測精度的高低。因此需歷史數(shù)據(jù)的正確性直接影響到預測精度的高低。因此需要要對歷史數(shù)據(jù)進行合理性分析對歷史數(shù)據(jù)進行合理性分析，去偽存真。，去偽存真。【意義意義】 數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)的前置處理前置處理可使原始數(shù)據(jù)得到可使原始數(shù)據(jù)得到優(yōu)化優(yōu)化，降低算法的時降低算法的時間和空間復雜性間和空間復雜性，利于算法的最終實現(xiàn)。，利于算法的最終實現(xiàn)。【基本要求基本

33、要求】 排除人為因素帶來的錯誤及由于統(tǒng)計口徑不同帶來的誤差。排除人為因素帶來的錯誤及由于統(tǒng)計口徑不同帶來的誤差。 盡量減少盡量減少“異常數(shù)據(jù)（歷史上的突發(fā)事件或由于某些特殊異常數(shù)據(jù)（歷史上的突發(fā)事件或由于某些特殊原因會對統(tǒng)計數(shù)據(jù)帶來重大的影響）原因會對統(tǒng)計數(shù)據(jù)帶來重大的影響）”。數(shù)據(jù)處理的必要性【數(shù)據(jù)補全數(shù)據(jù)補全】可使用人工填寫空值、使用最可能的值填充、使用一個全局可使用人工填寫空值、使用最可能的值填充、使用一個全局常量填充等方法。常量填充等方法。【數(shù)據(jù)噪聲處理數(shù)據(jù)噪聲處理】由于數(shù)據(jù)錄入或測量儀表等原因可能使數(shù)據(jù)存在較大的偏差，由于數(shù)據(jù)錄入或測量儀表等原因可能使數(shù)據(jù)存在較大的偏差，為了保證預測

34、模型的有效性，必須對異常數(shù)據(jù)進行相關(guān)處理，為了保證預測模型的有效性，必須對異常數(shù)據(jù)進行相關(guān)處理，常用的方法有分箱、聚類、回歸、計算機和人工檢查結(jié)合四常用的方法有分箱、聚類、回歸、計算機和人工檢查結(jié)合四類方法。類方法。數(shù)據(jù)處理的基本內(nèi)容負荷數(shù)據(jù)的預處理 在經(jīng)過初步整理之后，還要對所用資料進行數(shù)據(jù)分析在經(jīng)過初步整理之后，還要對所用資料進行數(shù)據(jù)分析預處理，即對歷史資料中的異常值的平穩(wěn)化以及缺失數(shù)據(jù)預處理，即對歷史資料中的異常值的平穩(wěn)化以及缺失數(shù)據(jù)的補遺，針對異常數(shù)據(jù)，主要采用水平處理、垂直處理方的補遺，針對異常數(shù)據(jù)，主要采用水平處理、垂直處理方法。法。 v 數(shù)據(jù)的水平處理數(shù)據(jù)的水平處理：在進行分析數(shù)

35、據(jù)時，將前后兩個時間的：在進行分析數(shù)據(jù)時，將前后兩個時間的負荷數(shù)據(jù)作為基準，設定待處理數(shù)據(jù)的最大變動范圍，當負荷數(shù)據(jù)作為基準，設定待處理數(shù)據(jù)的最大變動范圍，當待處理數(shù)據(jù)超過這個范圍，就視為不良數(shù)據(jù)，采用平均值待處理數(shù)據(jù)超過這個范圍，就視為不良數(shù)據(jù)，采用平均值的方法平穩(wěn)其變化；的方法平穩(wěn)其變化；v 數(shù)據(jù)的垂直處理數(shù)據(jù)的垂直處理：在負荷數(shù)據(jù)預處理時考慮其：在負荷數(shù)據(jù)預處理時考慮其24h24h的小周期，的小周期，即認為不同日期的同一時刻的負荷應該具有相似性，同時即認為不同日期的同一時刻的負荷應該具有相似性，同時刻的負荷值應維持在一定的范圍內(nèi)，對于超出范圍的不良刻的負荷值應維持在一定的范圍內(nèi)，對于超出

36、范圍的不良數(shù)據(jù)，修正為待處理數(shù)據(jù)的最近幾天該時刻的負荷平均值。數(shù)據(jù)，修正為待處理數(shù)據(jù)的最近幾天該時刻的負荷平均值。 確定性負荷預測方法 確定性負荷預測方法是把電力負荷預測用一個或一組方確定性負荷預測方法是把電力負荷預測用一個或一組方程來描述，電力負荷與變量之間有明確的一一對應關(guān)系。程來描述，電力負荷與變量之間有明確的一一對應關(guān)系。 確定性負荷預測方法又分為：確定性負荷預測方法又分為：經(jīng)驗預測法經(jīng)驗預測法經(jīng)典預測法經(jīng)典預測法相關(guān)分析法相關(guān)分析法指數(shù)平滑法等。指數(shù)平滑法等。最大負荷值傳統(tǒng)的預測方法 當已知規(guī)劃期的負荷需用電量后，一般可用最大負荷利用當已知規(guī)劃期的負荷需用電量后，一般可用最大負荷利用

37、小時數(shù)法、同時率法預測最大負荷值。小時數(shù)法、同時率法預測最大負荷值。(1)(1)最大負荷利用小時法最大負荷利用小時法 最大負荷最大負荷= =預測需電量預測需電量/ /年最大負荷利用小時數(shù)年最大負荷利用小時數(shù) 年最大負荷利用小時數(shù)：年最大負荷利用小時數(shù)：參考歷史統(tǒng)計值及經(jīng)負荷特性分參考歷史統(tǒng)計值及經(jīng)負荷特性分析后確定。析后確定。(2)(2)同時率法同時率法 綜合用電綜合用電最大負荷最大負荷= =供電地區(qū)的最大負荷之和供電地區(qū)的最大負荷之和 同時率同時率K K 最大發(fā)電負荷最大發(fā)電負荷= =綜合用電最大負荷綜合用電最大負荷+ +系統(tǒng)的線損和廠用電系統(tǒng)的線損和廠用電 用所求各供電地區(qū)的最大負荷之和乘

38、以同時率用所求各供電地區(qū)的最大負荷之和乘以同時率K K，得到，得到整個系統(tǒng)的綜合用電最高負荷，再加上整個系統(tǒng)的線損和廠用整個系統(tǒng)的綜合用電最高負荷，再加上整個系統(tǒng)的線損和廠用電后，就可以求得整個系統(tǒng)的最大發(fā)電負荷。電后，就可以求得整個系統(tǒng)的最大發(fā)電負荷。 這是因為各用戶的最大值不可能在同一時刻出現(xiàn)，一般這是因為各用戶的最大值不可能在同一時刻出現(xiàn)，一般同時率的大小與電力用戶的多少、各用戶的用電特點等有關(guān)。同時率的大小與電力用戶的多少、各用戶的用電特點等有關(guān)。每個系統(tǒng)應根據(jù)實際統(tǒng)計資料確定。每個系統(tǒng)應根據(jù)實際統(tǒng)計資料確定。 電力負荷的經(jīng)驗預測法主要依靠專家的判斷，不建立數(shù)電力負荷的經(jīng)驗預測法主要依

39、靠專家的判斷，不建立數(shù)學模型，用于針對電力負荷變化給出方向性的結(jié)論。學模型，用于針對電力負荷變化給出方向性的結(jié)論。經(jīng)驗預測法專家預測法專家預測法: : 專家會議法專家會議法：通過召集專家開會面對面的討論問題通過召集專家開會面對面的討論問題, ,其主其主要缺點是參與人數(shù)有限要缺點是參與人數(shù)有限, ,權(quán)威者的意見可能影響到其他人的意權(quán)威者的意見可能影響到其他人的意見。見。 專家小組法專家小組法：專家們通過書面形式獨立的發(fā)表看法，并給：專家們通過書面形式獨立的發(fā)表看法，并給專家重新考慮、修改原先意見的機會，最后得到預測結(jié)果。專家重新考慮、修改原先意見的機會，最后得到預測結(jié)果。 類比法類比法：事物進行

40、對比分析事物進行對比分析, ,通過已知事物對未知的事物通過已知事物對未知的事物做出預測做出預測 主觀概率法主觀概率法：請若干專家來估計某特定事件發(fā)生的主觀概請若干專家來估計某特定事件發(fā)生的主觀概率率, ,綜合得出該事件的概率綜合得出該事件的概率需電量傳統(tǒng)的預測方法 需電量傳統(tǒng)的（經(jīng)典）預測方法主要有以下幾種：需電量傳統(tǒng)的（經(jīng)典）預測方法主要有以下幾種：v用電單耗法用電單耗法v電力彈性系數(shù)法電力彈性系數(shù)法v負荷密度法負荷密度法v綜合用電水平法綜合用電水平法v人均電量指標換算法人均電量指標換算法v分部門法分部門法用電單耗法 根據(jù)產(chǎn)品（或產(chǎn)值）用電單耗和產(chǎn)品產(chǎn)量（或產(chǎn)值）根據(jù)產(chǎn)品（或產(chǎn)值）用電單耗和

41、產(chǎn)品產(chǎn)量（或產(chǎn)值）來推算電量，是預測有單耗指標的工業(yè)和部分農(nóng)業(yè)用電量來推算電量，是預測有單耗指標的工業(yè)和部分農(nóng)業(yè)用電量的一種直接有效的方法。的一種直接有效的方法。所需要的用電量所需要的用電量A=A=預測期的產(chǎn)品產(chǎn)量預測期的產(chǎn)品產(chǎn)量G(G(或產(chǎn)值或產(chǎn)值) )用電單耗量用電單耗量Q Q，即，即A=QA=QG G。適用于已有生產(chǎn)或建設計劃的中近期負荷預測。適用于已有生產(chǎn)或建設計劃的中近期負荷預測。分分 類類可比水泥可比水泥綜合電耗限額限定值綜合電耗限額限定值b(kWh/tb(kWh/t) )4000t/d4000t/d以上以上( (含含4000t/d)4000t/d)85852000t/d-4000

42、t/d(2000t/d-4000t/d(含含2000t/d)2000t/d)9090水泥企業(yè)水泥企業(yè)水泥單位產(chǎn)品能耗限額水泥單位產(chǎn)品能耗限額先進值先進值用電單耗法電力彈性系數(shù)法電力彈性系數(shù)電力彈性系數(shù)k kdtdt: :在某一時期內(nèi)用電量的平均年增長率在某一時期內(nèi)用電量的平均年增長率k kzchzch與同時期國內(nèi)生產(chǎn)總值與同時期國內(nèi)生產(chǎn)總值 (GDP)(GDP)平均年增長率平均年增長率k kgzchgzch的比值。的比值。電力彈性系數(shù)的定義：電力彈性系數(shù)的定義：優(yōu)點優(yōu)點：計算簡單。：計算簡單。缺點缺點：預測結(jié)果準確度不高，可用作遠期規(guī)劃粗線條的：預測結(jié)果準確度不高，可用作遠期規(guī)劃粗線條的負荷預

43、測。負荷預測。zchdtgzchkkk通常通常, ,令令k kdtdt=1.05=1.05舉例如下舉例如下: : 負荷密度法 負荷密度負荷密度d d是指每平方公里土地面積上的平均負荷數(shù)是指每平方公里土地面積上的平均負荷數(shù)值。參照城市發(fā)展規(guī)劃、人口規(guī)劃、居民收入水平增長值。參照城市發(fā)展規(guī)劃、人口規(guī)劃、居民收入水平增長情況，來測算城鄉(xiāng)負荷水平。情況，來測算城鄉(xiāng)負荷水平。 計算公式：計算公式：P=P=S Sd d式中：式中：PP某地區(qū)年綜合負荷；某地區(qū)年綜合負荷； SS該地區(qū)土地面積；該地區(qū)土地面積； dd平均每平方公里負荷密度。平均每平方公里負荷密度?！纠? 2】下表為下表為19871987年我

44、國某些大城市負荷密度（年我國某些大城市負荷密度（kW/kmkW/km2 2），但），但北京市在規(guī)劃城市負荷水平時，對四環(huán)以內(nèi)負荷密度按北京市在規(guī)劃城市負荷水平時，對四環(huán)以內(nèi)負荷密度按40-40-50MW/km50MW/km2 2、四環(huán)以外至規(guī)劃市區(qū)邊緣負荷密度按、四環(huán)以外至規(guī)劃市區(qū)邊緣負荷密度按10 MW/km10 MW/km2 2、市、市區(qū)外則按區(qū)外則按0.19-0.32 MW/km0.19-0.32 MW/km2 2進行規(guī)劃和設計。進行規(guī)劃和設計。城市城市全市全市市區(qū)市區(qū)市中心市中心北京北京126.7126.71733.01733.02832.02832.0沈陽沈陽98.398.3218.

45、45218.452829.82829.8上海上海6957.06957.0廣州廣州73.073.0526.50526.505217.05217.0重慶重慶37.237.21195.01195.03553.03553.0天津天津137.6137.6222.2222.24620.94620.9珠海珠海50.650.672.072.0673.1673.1武漢武漢120.25120.254329.04329.0【例例3 3】 20132013年年延安市北區(qū)電力專項規(guī)劃延安市北區(qū)電力專項規(guī)劃綜合用電水平法 綜合用電水平法：按照預測的人口數(shù)及每人平均耗電量來綜合用電水平法：按照預測的人口數(shù)及每人平均耗電量來

46、預測居民總用電量。預測居民總用電量。 海南省五指山市海南省五指山市 20012012年，五指山市人均用電量從年，五指山市人均用電量從215.76 kWh/人增長到人增長到844.5kWh/人，年均增長率為人，年均增長率為24.28%人均電量指標換算法 選取一個與本地區(qū)人文地理條件、經(jīng)濟發(fā)展等各方選取一個與本地區(qū)人文地理條件、經(jīng)濟發(fā)展等各方面相面相似的似的國內(nèi)外地區(qū)作為國內(nèi)外地區(qū)作為比較比較對象，通過分析比較兩地過去和現(xiàn)對象，通過分析比較兩地過去和現(xiàn)在的人均電量指標得到本地區(qū)的人均電量預測值，再結(jié)合人在的人均電量指標得到本地區(qū)的人均電量預測值，再結(jié)合人口分析得到總用電量的預測值?？诜治龅玫娇傆秒?/p>

47、量的預測值。分部門法 分別對分別對生活用電生活用電和和產(chǎn)業(yè)用電產(chǎn)業(yè)用電進行預測，二者相加得到進行預測，二者相加得到總需求電量的預測?？傂枨箅娏康念A測。v 優(yōu)點優(yōu)點：考慮了各部門對負荷的影響，精度高。：考慮了各部門對負荷的影響，精度高。v 缺點缺點：數(shù)據(jù)量需求大。：數(shù)據(jù)量需求大。 回歸分析法 它利用數(shù)理統(tǒng)計原理，對大量的統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行數(shù)學處理，它利用數(shù)理統(tǒng)計原理，對大量的統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行數(shù)學處理，并確定用電量與某些自變量之間的相關(guān)關(guān)系，建立一個相關(guān)并確定用電量與某些自變量之間的相關(guān)關(guān)系，建立一個相關(guān)性較好的數(shù)學模式即回歸方程，用以預測今后的用電量。性較好的數(shù)學模式即回歸方程，用以預測今后的用電量。.

48、. 其任務是確定其任務是確定預測值預測值和和影響因子影響因子之間的關(guān)系。之間的關(guān)系。v 回歸預測法是回歸預測法是最小二乘法原理最小二乘法原理的發(fā)展。的發(fā)展。v 回歸分析法：一元線性回歸、多元線性回歸和非線性回歸法?；貧w分析法：一元線性回歸、多元線性回歸和非線性回歸法。v 根據(jù)歷史數(shù)據(jù)，選擇最接近的曲線函數(shù)，用最小二乘法根據(jù)歷史數(shù)據(jù)，選擇最接近的曲線函數(shù)，用最小二乘法( (或或其他方法其他方法) )求解出回歸系數(shù)，建立回歸方程，然后用相關(guān)系求解出回歸系數(shù)，建立回歸方程，然后用相關(guān)系數(shù)檢驗，認為合格后，則回歸方程是有意義的，并可算出回數(shù)檢驗，認為合格后，則回歸方程是有意義的，并可算出回歸方程的標準

49、偏差，做出回歸方程所預測結(jié)果的可信度。歸方程的標準偏差，做出回歸方程所預測結(jié)果的可信度?；貧w模型預測技術(shù)【要點要點】 根據(jù)負荷過去的歷史資料根據(jù)負荷過去的歷史資料 建立可以進行數(shù)學分析的數(shù)學模型建立可以進行數(shù)學分析的數(shù)學模型 對未來的負荷進行預測對未來的負荷進行預測 包括線性回歸和非線性回歸包括線性回歸和非線性回歸 根據(jù)散點圖來判斷模型的大致類型根據(jù)散點圖來判斷模型的大致類型 從理論上講，任何回歸方程只適用于原來觀測數(shù)從理論上講，任何回歸方程只適用于原來觀測數(shù)據(jù)的變化范圍內(nèi)，而不適于未來，但在實際應用中總據(jù)的變化范圍內(nèi)，而不適于未來，但在實際應用中總用于適當未來時間范圍。用于適當未來時間范圍。

50、一元線性回歸 假定未來的增長是過去增長模式的繼續(xù)，根據(jù)過去的假定未來的增長是過去增長模式的繼續(xù)，根據(jù)過去的統(tǒng)計資料進行外推，以預測未來狀況的方法稱為外推法。統(tǒng)計資料進行外推，以預測未來狀況的方法稱為外推法。一般要用十年或十年以上的歷史數(shù)據(jù)，才能比較準確。一般要用十年或十年以上的歷史數(shù)據(jù)，才能比較準確。一般按時間序列趨勢進行，外推法預測的數(shù)學模型有三種：一般按時間序列趨勢進行，外推法預測的數(shù)學模型有三種：【直線型直線型】y=y=a+bta+bt，適用于逐年增減量大致相同。，適用于逐年增減量大致相同?！局笖?shù)型指數(shù)型】y=y=ababt t，適用于每年的增減率大致相同。，適用于每年的增減率大致相同。

51、【拋物線型拋物線型】y=a+bt+ty=a+bt+t2 2，適用于每年增減量之間相差數(shù)大致相同。以最小，適用于每年增減量之間相差數(shù)大致相同。以最小二乘法趨勢線配合的方法準確率較高。二乘法趨勢線配合的方法準確率較高。外推法iiyBtAn22()iiiiiintYtYBntt 【例例4 4】某地區(qū)用電逐年增長，其中某地區(qū)用電逐年增長，其中1995200519952005年用電量如年用電量如下表所示，預測下表所示，預測20062006年本地區(qū)的用電量。年本地區(qū)的用電量。年份年份時間序列時間序列t ti i用電量用電量（百萬（百萬kWkWh h）19951995-5-52602602525-1300-

52、130019961996-4-42802801616-1120-112019971997-3-33103109 9-930-93019981998-2-23203204 4-640-64019991999-1-13323321 1-332-332200020000 04204200 00 0200120011 14554551 1455455200220022 24724724 4944944200320033 34814819 914431443200420044 4505505161620202020200520055 5580580252529002900合計合計0 0441544151

53、10110344034402itiyit解解：由上表可得有關(guān)參數(shù)：由上表可得有關(guān)參數(shù)：11n 4415401.3611iyyn2110it 0011itn3440iit y 401.36iiiybtyaynn222344031.27()110iiiiiiiiint ytyt ybnttt 故可得外推法方程：故可得外推法方程：由此可得由此可得20062006年該地區(qū)預測用電量：年該地區(qū)預測用電量：401.3631.27yt2006401.36 31.27 6 588.98()ykW h 百 萬時間序列法 根據(jù)歷史統(tǒng)計資料，總結(jié)出電力負荷發(fā)展水平與時間先根據(jù)歷史統(tǒng)計資料，總結(jié)出電力負荷發(fā)展水平與時

54、間先后順序的關(guān)系，即把后順序的關(guān)系，即把時間序列時間序列作為一個隨機變量序列，用概作為一個隨機變量序列，用概率統(tǒng)計的方法，盡可能減少偶然因素的影響，得出電力負荷率統(tǒng)計的方法，盡可能減少偶然因素的影響，得出電力負荷隨時間序列所反映出來的發(fā)展方向與趨勢，并進行外推以預隨時間序列所反映出來的發(fā)展方向與趨勢，并進行外推以預測未來負荷發(fā)展的水平。測未來負荷發(fā)展的水平。簡單平均法、加權(quán)平均法和移動平均法等都屬于時間序列法。簡單平均法、加權(quán)平均法和移動平均法等都屬于時間序列法。時間序列法是一種最為常見的短期負荷預測方法，它是針對時間序列法是一種最為常見的短期負荷預測方法，它是針對整個觀測序列呈現(xiàn)出的某種隨機

55、過程的特性，去建立和估計整個觀測序列呈現(xiàn)出的某種隨機過程的特性，去建立和估計產(chǎn)生實際序列的隨機過程的模型，然后用這些模型去進行預產(chǎn)生實際序列的隨機過程的模型，然后用這些模型去進行預測。它利用了電力負荷變動的慣性特征和時間上的延續(xù)性，測。它利用了電力負荷變動的慣性特征和時間上的延續(xù)性，通過對歷史數(shù)據(jù)時間序列的分析處理，確定其基本特征和變通過對歷史數(shù)據(jù)時間序列的分析處理，確定其基本特征和變化規(guī)律，預測未來負荷?；?guī)律，預測未來負荷。 時間序列預測方法可分為確定型和隨機性兩類，確定型時時間序列預測方法可分為確定型和隨機性兩類，確定型時間序列作為模型殘差用于估計預測區(qū)間的大小。隨機型時間序列作為模型殘

56、差用于估計預測區(qū)間的大小。隨機型時間序列預測模型可以看作一個線性濾波器。間序列預測模型可以看作一個線性濾波器。 根據(jù)線性濾波器的特性，時間序列可劃為自回歸根據(jù)線性濾波器的特性，時間序列可劃為自回歸(AR)(AR)、動、動平均平均(MA)(MA)、自回歸、自回歸- -動平均動平均(ARMA)(ARMA)、累計式自回歸、累計式自回歸- -動平均動平均(ARIMA)(ARIMA)、傳遞函數(shù)、傳遞函數(shù)(TF)(TF)幾類模型幾類模型. . 其負荷預測過程一般分為其負荷預測過程一般分為: :模型識別、模型參數(shù)估計、模模型識別、模型參數(shù)估計、模型檢驗、負荷預測、精度檢驗預測值修正型檢驗、負荷預測、精度檢驗

57、預測值修正5 5個階段。個階段。指數(shù)平滑預測法指數(shù)平滑法是確定性的時間序列分析技術(shù)。指數(shù)平滑法是確定性的時間序列分析技術(shù)。 t 個 數(shù) x1 x2 x3 x4 xt-1 xt Ft+ 1 Ft+2 1 2 3 4 t-1 t t+1 t+2 s 1 s2 s3 s4 st-1 st 平 滑 值 1tx 預 測 值 指數(shù)平滑預測法n一次指數(shù)平滑預測法一次指數(shù)平滑預測法【預測公式預測公式】選定參數(shù)選定參數(shù) ，初值，初值 ，便，便可計算指數(shù)平滑序列可計算指數(shù)平滑序列用用t t期的平滑值期的平滑值 預測預測t+1t+1期的電力負荷期的電力負荷 。特別的特別的 ，這就是一，這就是一次指數(shù)平滑預測法。次指

58、數(shù)平滑預測法。由上式可得由上式可得,0101sx1(1),1,2,tttsxstT1ttxs,(1,2)T lTxsl【預測值計算預測值計算】用用預測值預測值代替代替平滑值平滑值得得預測遞推公式預測遞推公式或或 前式稱為直接式，后式稱為誤差改正式。前式稱為直接式，后式稱為誤差改正式。用上述公式作預測時，遇到兩個問題，一是確定初值用上述公式作預測時，遇到兩個問題，一是確定初值 ，二是二是 的取值。的取值?！境踔荡_定初值確定】當當t t較大或較大或 接近接近1 1時，時，初值初值 的權(quán)系數(shù)很小，末項可忽略不的權(quán)系數(shù)很小，末項可忽略不計，所以計，所以 的選取并不十分重要，一般取的選取并不十分重要，一

59、般取 或或 。11(1),1,2,tttxxxt1(),1,2,ttttxxxxt1 x1 x1 x101 xsx00s當數(shù)據(jù)較少且當數(shù)據(jù)較少且 偏小時偏小時，初值，初值 的選取對預測結(jié)果的選取對預測結(jié)果影響較大，可通過分析預測誤差取到較為合理的初值。影響較大，可通過分析預測誤差取到較為合理的初值。 【 的取值的取值】分析遞推公式可知，若數(shù)據(jù)序列波動較大，為了在預測中反分析遞推公式可知，若數(shù)據(jù)序列波動較大，為了在預測中反應這種波動，應應這種波動，應突出新數(shù)據(jù)突出新數(shù)據(jù) 的作用，或強化誤差修正的作用，或強化誤差修正項項，要用較大的，要用較大的 值，如取值，如取 。反之取較小的反之取較小的 值。值

60、。1 xtx0.8不確定性負荷預測方法 2020世紀世紀8080年代后期，一些基于新興學科理論的現(xiàn)代預測年代后期，一些基于新興學科理論的現(xiàn)代預測方法逐漸得到了成功應用。方法逐漸得到了成功應用。 這其中主要有灰色數(shù)學理論、專家系統(tǒng)方法、神經(jīng)網(wǎng)這其中主要有灰色數(shù)學理論、專家系統(tǒng)方法、神經(jīng)網(wǎng)絡理論、模糊預測理論等。絡理論、模糊預測理論等。 這些方法用于解決不確定型問題時，又稱不確定性負這些方法用于解決不確定型問題時，又稱不確定性負荷預測方法。荷預測方法。不確定性負荷預測方法灰色預測法灰色預測法專家系統(tǒng)預測法專家系統(tǒng)預測法神經(jīng)網(wǎng)絡預測法神經(jīng)網(wǎng)絡預測法小波分析預測技術(shù)小波分析預測技術(shù)模糊預測法模糊預測法