电网规划负荷预测方法探讨

电网规划负荷预测方法探讨

赵长伟杨得博

（国网天津市电力公司城东供电分公司天津300250）

摘要：电力负荷预测方式不同，但是各有千秋，都有着优缺点以及适用领域，在最终确定预测方式时，要根据区域的实际情况，使用最适宜的预测方式，这样才能够保证预测花费的科学准确性，实现预期的预测目标。预测过程中，还应结合具体工作情况对预测的准确度进行评估，这样才能促进预测准确度的提高。本文主要针对负荷的主要类型和电力负荷预测的主要方式进行简要分析。

关键词：电网规划；负荷预测；方法

目前，随着电力系统发展改革的不断深入，我国电力市场发展也越来越规范和完善。但是根本而言电力企业都是独立经营且自担市场风险，因此，在对电网进行规划时就需要考虑到方方面面，确保电网运行的质量，达到运行安全高效的目的，而要实现这一目标，就需要做好电网系统中电力负荷的预测工作。如今关于电力负荷的预测工作有多种多样的方法，但是根据现实情况不同，需要探索最适合实际的预测方法才能保证预测的准确率，进而指导电网系统的健康运行。另外，运行过程中还要不断摸索电网负荷变化的规律，对预测方法进行合理优化，提升电力负荷的预测质量和水平。

1负荷的主要类型

1.1按照物理性能划分

将电网中的电荷按照物理性能进行划分主要可以分为无功电荷和有功电荷。所谓的无功电荷就是电路之中的各种原件产生的无功功率。比如经过电闸的时候电流发生畸形变化，然后就在转换的过程中形成了无功功率，造成了负荷的消耗。有功电荷就是电流通过用电器将电能转化为可供其他东西利用的能源，比如电流通过电磁炉产生热能。

1.2按照电能中断损失划分

在正常的输电过程中，电网的忽然中断也是会造成一些损失的。所以国家就对造成损失的严重程度划分为一二三级电荷。一级电荷表示忽然断电造成的损失最大，而三级电荷则受断电产生的影响最小。

1.3按照电能的使用流程

按照使用流程划分可以将电能划分成发电电荷、供电电荷和用电电荷。发电电荷就是在发电厂中产生的所有电荷。供电电荷就是除去发电厂消耗的那些电荷以后往外输送的电荷。用电电荷就是除去在输送过程中损失的电荷以后的电荷。

1.4按照电能使用的行业

按照不同行业的使用可以划分不用的电荷，比如居民用电，建筑用电，建筑业用电等等，不同行业对用电也是有不同的要求的。因此要根据不同行业的用电特点来总结电荷的使用量。

2关于电力负荷预测内容

开展电力负荷的预测工作，是以建立起来的电力负荷模型为研究对象，其最主要的构成包括，电力负荷的时空特性、电网系统的负荷电压以及电力的频率特性等内容。所谓的电力负荷的时空特性：是指随着空间位置改变和时间变动，电网负荷也会发生改变，而且通常这一改变较为复杂，需要通过分析负荷时间的曲线体现时空的特性，所以根据时间的区别，负荷曲线可以被划分为年负荷、季负荷、月负荷和日负荷；根据用电性质又可以划分为生活、农业、工业和市政4个研究领域等。

关于电力负荷预测的模型，不仅要对短期实时电力负荷进行预测分析，还要发挥对电网规划以及电力发展进行长期预测的作用，一般情况下会通过概率统计对负荷进行评估。值得注意的是预测电网长期的负荷情况时，存在客观上的误差，而导致这一误差出现的原因是电网运行的不稳定、负荷变化的不确定。但是总体而言，负荷预测准确度还是非常高的。

3负荷预测的方法

3．1灰色预测法

灰色预测法就是综合多种因素对其预测。因为各种影响因素对测测的影响都是不可预计的，所以这也是这种方法的特点。灰色预测法就是将负荷序列进行有规律的排列，然后对序列进行研究，总结其中的规律进行负荷预测。灰色预测法适用于小数据、短期的负荷预测。

3．2神经网络预测法

神经网络预测就是通过神经网络的学学习性能，让计算机对负荷预测历史数据的映射关系进行学习，通过学习的映射关系再对负荷进行预测。神经网络预测相对而言更加适合短期预测，但是它学习速度较慢，而且面对突发状况的处理也不是很好，所以容易进入出现意外

3．3小波分析预测法

小波分析预测法就是采集一个小部分的信号结构，然后对局部信号进行放大，然后进行分析预测。负荷信号是连续不断的信号，通过小波分析法将采集到的序列信号投射到其他尺度上，然后根据投射的序列信号建立分析模型，根据模型计算对其预测，最后对序列重新排列整合，建立不同的模型，整合出来完整的负荷预测结果。

3．4卡尔曼滤波预测法

卡尔曼滤波就是利用状态空间的思维，将信号当成线性系统的输出，然后将信号转变成方程进行解决。卡尔曼滤波预测法对数据的需求较少，它可以将最新产生的数据进行收集，然后通过方程进行推理计算，得到新的估算值。卡尔曼滤波预测法通过不断收集的数据对计算的数值进行修改，通过不断的数据修改使预测的准确性大大增加。这种方法不但能够对短期负荷进行准确预测，还能对超短期的负荷进行预测。

3．5模糊预测法

模糊预测法是现在比较火爆的一种方法，使用模糊预测法的条件就是数据本身具有广泛的不确定性，并且能够投射出许多非线性映射。模糊预测就是对一个非线性函数进行推理解读，然后根据推理数据设计一个迷糊推理系统，让这个模糊系统无线接近非线性函数。因为模糊预测的不确定性比较高，为了提高预测的准确性应与其他方法结合使用。

3.6趋势分析法

这一方法又称为曲线回归法或者曲线拟合法。这种预测方法的应用最为常见，且研究成果在行业内较多。所谓趋势分析就是将之前收集的各种资料为依据，整合成为一条直线，同时以曲线趋势为依据对某个阶段电力的负荷值进行确定。这种方法经常用到的研究模型包括多项式、线性、冥函数、对数、指数、龚波茨等趋势模型。但是尽管选择模型相对简便，要求较高的地方是进行曲线拟合必须保证精度与拟合区是一致的，进而保证电力负荷的预测结果。当然，每种曲线模型都有误差，因此进行电力负荷预测时一定要把模型和当地的区域电网规划发展情况进行结合，最终确定科学的、合理的模型。

4负荷预测在不同地区方法的选择

对于城市老城区负荷的预测:因为老城区房屋比较破旧，因此应该根据老城区的规划和现在的使用现状。使电网的负荷既能够满足现在老城区居民的使用要求，也能够满足以后老城区新建的要求。对于城市的新城区:由于是新兴区域，没有以前的历史数据来做参考，所以要对新城区做更长远的打算，确保在新城区继续发展的时候电网负荷能继续满足使用的需求。所以要根据地点的不同采取不同的负荷预测方法。

5负荷预测误差分析

就算再精密的负荷分析也是难免会有纰漏的，所以应该负荷预测值进行缜密的验算，发现误差以后一定要仔细分析误差产生的原因。针对误差制定有效的处理措施，从而将误差消除。为了避免误差的出现，就要利用模型进行计算的时候全方面考虑各种因素，一定不要忽略次要因素对计算产生的影响。因为在计算的时候负荷处于不断变化的过程中，所以这对模型的选择就提出来比较大要求，模型选择不合理就有可能导致误差的增大。如果模型本身就有问题那么也会对计算产生不小的误差。

6结论

总之，本篇文章对电网规划中负荷的预测进行了探讨，为负荷预测提供了一些小小的思路。因为城市是在不断发展的，人们处理事物的思路也是在不断变化的，所有在以后负荷的预测当中肯定会产生更多的问题。所以，为了提高对负荷预测的准确性，应该努力提高负荷预测的技术，思想应该与时俱进，不断学习负荷预测的方法，同时负荷预测人员也应具备相当完善的预测技术，能够满足不同情况下的负荷预测。

参考文献：

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