以用电特点分析为基础的电力需求预测

陶亮

【摘要】电力需求预测是电力市场营销、电力系统规划和电力企业经营决策面临的重要课题。本文在分析和研究现有预测技术、数据挖掘技术的基础上，从实用的角度出发提出了基于时间序列和线性回归模型的电力需求预测的实用方法，为上级营销主管部门下达经营目标的重要依据。

【关键词】电力；预测；方法；

一、用电特点分析

（一）工业用电特点分析

工业用电有两大特点，一是用电量大，在目前我国的用电构成中，工业用电量的比重占全社会用电量的70%左右；二是工业用电比较稳定。但是在工业内部的各行业之间，这两大特点也是不平衡的。冶炼工业用电量大，负荷稳定，负荷率较低。工业用电在行业间的差别，主要是生产工艺特点和生产班次不同所造成的。同样的用电设备容量下连续生产企业比三班制企业用电量大，且负荷率高；三班制生产企业又比二班制生产企业的用电量大，负荷率高。但是无论是重工业还是轻工业，无论是冶炼业还是加工业，电力负荷在月内、季度内的变化是不大的，比较均衡。除少数季节性生产的工厂外，大部分工业的生产用电受季节性变化的影响小。由于工业用电量大，且比较稳定，就为电力负荷的预测提供了方便。只要我们准确地预测出工业用电量和用电负荷，就能比较准确地预测出系统的总的电量需求量和综合电力负荷。

（二）农业用电特点分析

农业用电在全社会电力消耗中的比重不大，目前大约为42%。农业用电有一个突出的特点，就是季节性很强。从负荷特性上看，农业用电在日内的变化相对较小，但在月内，尤其在季度内，负荷变化很大，呈现出很不均衡的特点。例如排灌用电，冬季负荷很小，负荷率低达0.1，而夏季负荷很大，负荷率高达0.9以上，差别很大。在目前农业用电构成中，排灌用电占64.%7，而农副业用电只占34.4%。因此，准确地预测农业排灌电力需求有重要意义。

（三）交通运输业用电特点分析

交通运输业的用电比重较小，目前只占全社会用电量的1.5%左右。其中电气化铁路的负荷比较稳定，日内、月内、季内及年内的变化比较小，负荷率可达0.7左右。其他交通运输的用电，日内均不稳定，负荷率一般小于0.4，但月内及年内用电特性比较稳定。今后，随着电气化铁路运输及其他运输事业的发展，交通运输用电量会有较大的增长，但交通运输用电的比重不会有多大变化。

（四）动力用电特点分析

动力负荷的大小与用电设备的容量有关，而其用电量多少不仅与用电设备的容量有关，而且还与用电设备的负荷率和使用时间长短有关。部门或地区的动力负荷的大小等于相应计算范围内的动力设备装机容盘与同时系数的乘积。随着生产的机械化、自动化水平的提高，动力用电的数量极其在电力消耗总量中的比重是逐步增加的。

二、电力需求预测的基本原理

电力需求预测工作是根据电力需求的发展变化规律，预计或判断其未来发展趋势和状况的活动，因此必须科学地总结出预测工作的基本原理，用于指导电力需求预测工作。电力需求预测主要具有以下6个基本原理：

（一）可知性原理

也就是说，预测对象的发展规律，且未来的发展趋势和状况是客观存在、可以为人们所知道的。客观世界是可以被认识的，人们不但可以认识它的过去和现在，而且可以通过总结它的过去和现在推测其未来，这是人们进行电力需求预测活动的基本依据。

（二）可能性原理

因为任何事物的发展变化都是在内因和外因的共同作用下进行的，内因的变化及外因作用力大小不同，会使事物发展变化有多种可能性。所以，对某一具体指标的预测，往往是按照其发展变化的多种可能性，进行多方案预测的。

（三）连续性原理

又称惯性原理，是指预测对象的发展是一个连续统一的过程，其未来发展是这个过程的继续。它强调了预测对象总是从过去发展到现在，再从现在发展到未来，认为事物发展变化中会以原有的特征保持下来，延续下去。电力系统的发展变化同样存在着惯性，如某些负荷指标会以原有的趋势和变化率发展下去。这种惯性正是我们进行负荷预测的主要依据。因此，通过数据挖掘等技术手段，了解事物的过去和现在，并掌握其变化规律，就可以对其未来的发展情况利用连续性原理进行预测。

（四）相似性原理

尽管客观世界中各种事物的发展各不相同，但一些事物发展之间还是存在着相似之处，人们就利用这种相似性进行预测。在很多情况下，作为预测对象的一个事物，其现在的发展过程和发展狀况可能与另一事物过去一定阶段的发展过程和发展状况相类似，人们就根据后一事物的已知发展过程和状况，来预测所预测对象的未来发展和状况，这就是相似性原理。目前，预测技术中使用的类推法或历史类比法，就是基于这个原理的预测方法。例如，我们预测一个新的经济开发区的用电量时，由于其建成时期较短，没有很多历史数据可利用，这时，就难以用趋势外推、回归分析等方法建模预测。这种情况下，可以参考一个早已建成的、规模和条件具有可比性的其他经济开发区，以其发展时期相对应的用电量，作为预测新经济开发区用电量的基础，从而可得出相应的预测结果。

（五）反馈性原理

反馈就是利用输出返回到输入端，再调节输入结果。预测的反馈性原理实际上是为了不断提高预测的准确性而进行的反馈调节。人们在预测活动实践中发现，当预测的结果和经过一段实践所得到的实际值存在着差距事，可利用这个差距，对远期预测值进行反馈调节，以提高预测的准确性。在进行反馈调节时先认真分析预测值和实际值之间的差距及产生差距的原因，然后根据已查明的原因，适当改变输入数据，进行反馈，调节远期预测结果。反馈性原理实质上就是将预测的理论值与实际相结合，在实践中检验，然后进行修改和调整，使预测质量进一步提高。

（六）系统性原理

系统性原理认为预测对象是一个完整的体系，它本身有内在的系统，它与外界事物的联系又形成了它的外在系统。这些系统综合成一个完整的总系统，都要进行考虑。即预测对象的未来发展是系统整体的动态发展，而且整个系统的动态发展与它的各个组成部分和影响因素之间的相互作用和相互影响密切相关。系统性原理还强调系统整体最佳，只有系统整体最佳的预测，才是高质量的预嘟业，才能为决策者提供最佳的预测方案。

参考文献：

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[4]周晖，基于用电需求的负荷预测系统的初步设计，华北电力技术，1909

[5]魏伟，牛东晓，常征，负荷预测技术的新进展，华北电力大学学报，2002