电网规划中长期负荷预测技术的研究

黄伟桥

摘 要：经济的发展带动了我国电网的建设，电能来是不能够进行储存的，因此，电能的生产、传输以及销售等环节都是同时进行的，因此，保持电能在各个阶段能够稳定地满足任何时刻的需要是至关重要的，但是电能也是随时发生变化的，因此如何对电能做出一个预测和判断，需要相关更加关注，以便能够提前对电能进行安排，保证满足生产所需，保证供电能够正常进行，预测过程中根据以往的数据分析及影响的相關因素，总结变化发展规律，运用一定的预测方式，达到时间以及空间的统一。

关键词：电网工程 中长期 负荷预测

中图分类号：TM715 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）12（b）-0013-02

该文将会对电力负荷预测的概念以及方式进行简要的阐述，对中长期电力负荷在预测中所表现出的特点进行明确，同时对于这项工作中存在的一些问题进行研究，并指出了其对于电网产生的影响，希望能够为国家电网的发展和壮大提供一些理论方面的指导和基础，加强相关学者对于这方面工作的重视和研究。

1 电力负荷概念

在电力的整个运行系统当中，负荷是其中一个基本概念，主要是在发电厂以及电网或者是用户中进行运用，是将其在某个时刻所需要消耗的电功率的概念，我们称它为电力负荷，也就是负荷。

1.1 有功负荷和无功负荷概念

在电能发生转换或者在传动电能的过程中，负荷会发生很大变化，主要是将负荷内容分为两种，一种是有功负荷，另外一种是无功负荷，前者顾名思义，就是指电能在运行过程中产生了一些热能或者是机械能，而后者是一种只起阻性作用，对有功功率进行消耗的复合，例如电热、照明等会产生能量的是有功负荷，而同步电动机或者是异步电动机等对有功以及无功功率都会产生消耗，但是其中能够产生机械能的部分我们将其称为有功负荷，主要是通过其中产生的有功功率来进行供应，而无功负荷消耗无功功率，像是空调或者是冰箱等都在这个范畴内。

1.2 发电负荷、厂用负荷、供电负荷、损失负荷和用电负荷概念

电能主要是在生产、运输以及消费等各个环节中存在着，因此，根据所处环节的不同，对负荷有着不同的分类。用电负荷也就是消耗电能的用户在某个时间内在电力系统中通过某种设备对电功率进行选用，也就是用户在这个时间段内消耗的电功率的总和。发电厂通过电网对电能进行输送，在输送过程中难免会发生一定的消耗或者是损失，也就是损失负荷，用电负荷和损失负荷相加，总称为供电负荷，发电厂对其进行的消耗即是厂用负荷，而发电负荷就是全部总和，也就是在某个时间内功率的输出总和。

2 中长期负荷预测

2.1 明确预测目的

对于电力负荷进行中长期的预测工作需要根据电力系统的实际需要来进行，要想进行这项工作，首先就要对预测目的进行明确，预测工程的目标以及所得的结果能够在不同的场所中使用，需要运用不同的预测方式，同时对于负荷所需要的数据和资料需要及时进行收集和整理，同时将相关人员或者是工作中所需的费用准备充足，从而支撑整个工作计划。

2.2 确定预测的内容

中长期负荷预测包括电量预测和电力预测，一般包括以下内容。

（1）年（月）电量。

（2）年（月）最大负荷。

（3）分地区年（月）最大负荷。

（4）典型日、周负荷曲线，月、年负荷曲线。

（5）年平均日负荷率、年最小负荷率、年最大峰谷差、年最大负荷利用小时数、典型日平均负荷率和最小负荷率。

但是，在实际预测工作中，需要结合实际情况对电力情况进行预测，根据上面所介绍的内容进行一定的调整。

2.3 收集和整理资料

任何建设工作都需要基础工作，对于电力负荷预测工作来说更是如此，预测工作需要非常严格的准确度，因此所用的资料要运用最新的，可靠的信息和数据是基础，后续的工作也是以此为基础，同时，主要是对一些基础数据以及水平进行预测，像是城镇中人口数量以及城镇可支配收入或者是收入比重等要素，在预测过程中可以采用国家或者相关研究部门最新的报告和资料，数字要精准，这方面的资料可以通过一些权威网站或者是一些珍贵出版刊物来获取，也可以在相关部门中获取。

2.4 选择预测的方法进行预测

预测要采用科学合理的方式进行，对预测内容进行统计和检验，其中一些对负荷预测产生影响的内外部因素要进行评价工作，分析其影响因素，同时对之后的发展趋势以及是否能够在之后继续有应用价值进行测算，在当前运用的方式中有各自的优势和确定，因此，要根据所在区域的人口或者是经济水平等数据以及资料作为基础，根据预测时间的长短来对预测方法进行选择，然后根据实际情况进行验证，以便能够获得最好的效果。

2.5 分析评价预测结果

对电力负荷进行预测的整个阶段都相对比较复杂，同时影响因素也很多，方法的选型也很多，因此如何根据实际情况来对相关工作内容进行确定，需要进行评价工作，对其优劣和所遇到的问题都进行评定，并且对预测结果要适时进行修改，从而得到最终结果。

3 电力负荷预测技术

3.1 概况

某地区具备丰富的矿产资源，因而在矿产开发产业的引领下，该地区的经济发展水平不断提升，矿产以及冶炼等产业形成链条式发展，但是在用电量上，这些产业占到了85%，而该市工业用电约占总耗电量的90%左右且各项负荷特性指标为优。但是近年来，伴随着城市化发展进程的加快，第二产业发展比重更高，因此，平均负荷率产生了波动，在这样的发展背景下，有必要借助中长期电力负荷预测进一步优化电网规划。

3.2 中长期电力负荷预测

在2015—2025年对这个地区的电网规划内容进行复核的预测，将这个地区之前的历史资料和数据作为主要依据，根据该地区经济发展的实际情况通过回归法、分区预测法等比较传统的方式进行预测，同时建立相应的数学模型，根据社会预测中最小的值，对电力负荷进行预测，确定出各个方案，之后对负荷预测结果进行判定，通过预测结果对该地区的预测结构进行调整。

3.3 确定权重系数

根据历史数据以及各个模型中所反映出来的值数，可以对各个单模式系数进行确定，线性回归模型的权重系数为0.157，指数平滑模型的权重系数为0.202，灰色模型的权重系数为0.641。

3.4 精度比较

为了能够更加直观地对各个预测方式以及模型误差进行预测，需要对相关数据进行分析，从数据结果中我们可以看出，线性回归模型所产生的误差值数为1.42，指数平滑模型的误差在灰色模型中产生的误差指数为1.00，而采用组合方式所得出的误差在0.49和1.32之间，从数据我们就可以看出，组合模型得出的误差是最小的，精确度也更高。

4 中长期电力负荷的组合预测模型

在实际预测工作中，常常会针对同一个问题采用不同的预测方法，这也是為了得到一个最优系统，但是不同的预测方法有各自的优点和劣势，从目前的相关研究中可以看出，还没有任何一种预测方式能够有更高的效率，因此，预测中对于误差的评定方式以及精度预测方式也是各不相同，不同预测方法的应用往往可以得到并不相同的有价值信息，如果我们摒弃简单的平方预测等误差较大的方法，这是不科学的，负电荷的精度评价方法简单且变化本身具有很大的随机性。最为科学的预测方式就是通过对不同种类的预测方法进行利用，将这些方式进行组合，将误差降到最低，同时运用不同预测方法所得到的不同数据信息，通过合理处理，能够提升预测精度。

4.1 最优组合的预测方法

预测方法中一种是最优组合方式，主要是根据之前某一个时间段内容产生误差值最小的情况作为基础的根据，通过这个值来对其进行预测，从而确定权重系统，这种方式在目前运用得比较多，但是这种方式也有其缺点，首先就是可能会得出并不是最优的系统，还有可能会出现负重的结构，因此，这种方法最为核心内容就是权重系统的选择，因此，为了保证权重系统能够最有代表性和准确性，可以制定不同的标准和规定。

4.2 变权重组合预测方法

对于权重来说，变化中的状态永远要比传统不变的具备更高的优势，无论对任何一种模型进行预测，都可能出现一些其他状况，但是，这种变权重组合方式非常复杂，因此对于它的运用相对比较少，还需要经过大量的研究和考证才能进行。

4.3 其他一些方法

除了上文中介绍的方法，还可以利用一些数学方法来对权重系统进行运算和解答，这些算法困难程度各不相同，同时可以从不同方式的侧面情况来处理，但是从以往经验上来看，这些方式需要运用大量的运算，同时权重的变化情况并不能全面涵盖和考虑到，因此，这种方式会对实际应用产生较大影响。

伴随着我国现代化进程的不断加快，我国对于电网建设中的规划内容更加重视，其重要性也在不断提升，如今的电网规划更加需要的就是一份中长期的电力负荷方面的预测数据，将其作为建设参考，从而制定更加优秀的电网工作内容，与短期的负荷预测相比，中长期负荷预测虽然有着众多优势，但是所用方法却更加复杂，同时还会受到更多因素的影响，因此，在制定过程中，一定要结合当地的实际状况，经过反复推敲，从而得出最为合适的、科学的负荷预测结果。

参考文献

[1] 吴海波.基于负荷特性分析的中长期负荷预测研究[D].湖南大学，2014.

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