电力系统负荷预测分析及应用方案

孟刚

摘 要：电网的负荷预测工作是电力公司调控中心近年来越来越重视的一项重要任务，它不仅是对地区电力市场需求的预测，还是地方经济发展的一个重要标志，因此，在科技飞速发展的今天，如何利用电力系统现代化的管理，提高负荷预测的准确性就显得尤为重要。本文在当前电力飞速发展和电力供应短缺的情况下，合理、准确地对电网负荷进行系统预测，从而保证电网经济、安全、稳定运行。

关键词：电力系统 负荷预测 负荷分类 解决方案

随着电力系统的不断发展及电网自动化程度的不断提高，现代电网目前均编制了负荷预测程序，该程序是提高电力系统进行负荷预测准确率的一种行之有效的科学手段，它与电网自动化系统相连，通过计算程序自动采集、分析历史数据，并根据历年来的负荷特点和自然增长量通过精密计算得到预测数据和曲线，能够使负荷预测准确度有大幅度提高。但是，在程序中提供了几种预测方法中，选取最准确、最恰当的方法也是提高负荷预测准确率的重要的手段之一，这就需要我们不断地进行比较、探索，使预测的负荷更加精确。负荷特性分析是负荷预测的基础，它要对目标区域的负荷性质、接入负荷的结构、负荷分类、现状及发展趋势进行研究。 负荷预测是电力系统调度、实时控制、运行计划和发展规划的前提。其准确度关乎企业计划用电管理、社会效益和经济效益，是企业的一种基础管理考量。

1 负荷的分类

电力系统负荷的分类大致分为：城市民用负荷、商业负荷、农村负荷、工业负荷及其他负荷。不同负荷的类型具有不同的特点和规律。

随着近年来我国经济的快速发展及产业结构的不断调整和地方招商引资政策的不断完善，我国的负荷结构发生也较前些年发生了巨大的变化，分为：基础负荷和工业负荷。基础负荷一般是由由城市民用负荷、农业负荷、商业负荷和其他负荷组成；工业负荷一般是由大工业负荷和高耗能负荷组成。

按照用电的构成，负荷又分为不动的负荷和变动的负荷，基础负荷和大工业负荷属于不动负荷，高耗能负荷属于变动负荷。高耗能负荷则属于变动负荷，存在相对的不稳定性。因此，在预测过程中需要进行细致的分析，特殊情况下需要进行人工干预，人为对预测结果的正确率来进行修正。

2 负荷预测

2.1 负荷预测的涵盖内容

电力系统负荷预测包括设备的最大负荷功率、负荷电量及负荷曲线的预测。负荷功率预测对于确定电力系统发电设备及输变电设备的容量配备是非常重要的，直接能判断出设备是否能够经济运行，为电网的规划提供理论依据。

2.2 负荷预测的基本过程

首先输入电网的历史数据，作为调查和选择历史负荷数据的基础资料，并有选择的对历史资料进行梳理。按照地域特点及负荷性质，正常情况下各地区负荷的峰谷差，最大、最小负荷出现的时间变化不大，所以在选取需要的历史资料时要就近选取。对所收集的与负荷有关的统计资料进行审核和必要的加工整理，并对所用资料进行数据分析和预处理，（即对历史资料中的异常值的平稳化以及缺失数据的补遗）来保证资料的质量，从而为保证预测质量打下基础，即录入时要注意资料的完整无缺，数字准确无误，并在录入的同时对不可靠的资料加以核实、整改，最终进行人工事件设置。查找预测日要考虑到当日是否为电网正常运行方式，是否存在有计划检修和非计划检修，天气状况是否良好，是否有温度的突变等，然后再相应项目进行人工设置。预测程序在进行预测时自动考虑这些事件对预测负荷的影响，最终可以达到提高预测准确度的目的。运用各种预测方法建立负荷预测模型，对负荷进行科学预测，摸清规律，进行综合分析。因为负荷变化在各个地区都是有规律可循。有了基础负荷的分析方法，加之对不同大用户的生产计划规律、节假日负荷历史变化规律的比对、节令气象变化等规律综合分析，才能大幅提升负荷预测的准确性。

综上所述，在进行负荷预测时可按一下六步法进行，“一步”细化全天时区，将日负荷曲线划分为凌晨、早高峰、下午、晚高峰四个时段预测，扩充曲线参考范围；“二步”与停电计划相结合、量化停电负荷，細致记录特殊事件；“三步”与气象台联网实时跟踪天气情况，建立天气负荷数据库，确保敏感天气及时收录；“四步”分析假日特性、定性定量分析特殊日曲线，把握特殊曲线规律；“五步”做好日周月年总结，建立负荷数据库；“六步”每日自我评价、跟进负荷预测准确率变化曲线，及时发现近期准确率的异常情况，积极反馈，调整提高。同时，对各地的负荷预测应把握以下原则：

因事制宜，对策到位。对各类突发事件影响因素的对策，电网事故、异常临检等情况，尽量缩短其持续时间，降低负荷变化对预测的影响。对节假日负荷变化较大的情况，分析历史五年节假日负荷曲线，进行统计分析，按不同节假日制定不同的预测对策。对恶劣天气影响因素，与气象部门联系，签订协议，按时获取详细的天气预报信息，及时对预测曲线进行修正。对大用户负荷波动影响因素的对策，建立联系机制，做好生产情况调查，尽量把大用户负荷波动对负荷预测的影响降到最低。

实际加经验，科学研判。发挥经验，准确研判不同时期负荷变化规律，制定对策措施。日常的短期预测遵循“远小近大”的原则，优先参考近几日历史曲线，同时参考同类型历史实测曲线。节假日短期预测遵循“远大近小”的原则，优先参考同类型历史实测曲线，确定预测曲线的基本形状，同时参考近几日历史曲线来确定预测负荷。实时掌握方式安排、“峰谷”点负荷变化等，加以调整，确保工作有的放矢。

依托科技，修正报送。充分发挥自动化系统功能，提高SCADA系统基础数据准确率，密切关注主变、线端遥测量等信息的变化，同时在SCADA系统中开发“长治地区分类负荷曲线汇总表”，对所有变电站的用户出线遥测量，按负荷性质进行分类汇总。深入挖掘相关辅助系统如AVC系统、状态估计、调度员潮流对负荷预测的作用和影响，为负荷预测提供多方面的技术支撑。同时开发“负荷预测辅助软件”，在软件系统分析生成数据的基础上，通过人工的综合分析对数据进行修正补充，进一步确保了预测精准水平。

负荷预测模型是统计资料轨迹的概括，选择恰当的预测模型，是负荷预测过程中至关重要的一步。目前，用于电力系统负荷预报的算法很多，在预测程序中所用的方法有时间序列法、指数平滑法、线形回归法和综合法。通过比较，我们认为用线性回归法得到的预测数据更精确一些。因此，在短期负荷预测中用线性回归法比较好。目前，我局在进行短期负荷预测时所运用的预测方法就是线性回归法。

结语

负荷预测的结果对电网的运行至关重要，它是电力系统运行的最基础数据，其确性直接影响运行的安全性和经济性。因此，提高其精度也是每个负荷预测管理人员不断追求的最高目标。这就有在日常的工作中潜心钻研研究，不断改进预测方法，相信负荷预测的理论会越来越成熟，预测的精度越来越高。负荷预测准确率指标的大幅提升，为供电企业实现科学调度、经济调度提供了重要依据，为电网的发展和效益双提升发挥更重要得作用。