浅析电力系统负荷预测问题及处理方案

刘波?李旭滨

[摘 要]负荷预测是电力调度部门的一项重要任务，它实际上是对电力市场需求的预测，是电力系统实现管理现代化的重要手段。其目的就是提供负荷的发展状况及水平。在当前电力飞速发展和电力供应短缺的情况下，合理、准确地进行系统规划和保证系统经济、安全、稳定地的运行极其重要。它直接关系到电力系统生产计划的制定和系统短期运行方式安排，经济合理地安排电网内部发电机组的检修计划，可以减少不必要的旋转储备容量，提高经济效益和社会效益。本文就现阶段我国的负荷现状，根据实际工作经验对负荷预测程序的提供的预测方法进行了初步的探索，以得到最终采用的预测方法。

[关键词]电力系统；负荷预测；方案分析；解决方案

电力系统负荷预测程序是电力系统中进行负荷预测的一种行之有效的手段，它通过计算程序自动采集、分析历史数据，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，在程序中提供了多种预测方法中，选取最准确、最恰当的方法呈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、结构、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、经济效益和社会效益，是企业的一种基础管理考量。

一、负荷预测

1.负荷预测的内容

电力系统负荷预测包括最大负荷功率、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是非常重要的。

2.预测的基本过程

调查和选择历史负荷数据资料，并对历史资料的进行整理。由于正常情况下地区负荷的峰谷差，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，即要注意资料的完整无缺，数字准确无误，并对不可靠的资料加以核实调整。进行人工事件设置。查找预测日是否有计划检修和非计划检修，天气状况是否有巨大变化，然后对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，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，综合分析。负荷变化在每一个地区都是有规律可循的。有了基础负荷的掌控，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，加大对负荷预测的综合考量。

3.预测的基本步骤

在进行负荷预测时可按一下六步进行，“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”结合停电计划、量化停电负荷，细致记录特殊事件；“三步”评估天气预报，敏感天气关联负荷，建立天气负荷数据库；“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。

4.预测的基本原则

因事制宜，对策到位。对各类偶发事件影响因素的对策，电网事故、检修变化等情况，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。

三、电力负荷预测的影响因素

1.气象因素的影响

很多负荷预测数学模型都引入了气象部门提供的气象预报信息，包括温湿度、雨量等在内的气象因素都会直接影响负荷波动，尤其在居民负荷占据较高比例的地区，这种影响更大。由于天气变化大，负荷大幅波动，造成负荷预测的难度加大。

2.节假日及特殊条件的影响

较之正常工作日，一般节假日的负荷都会明显降低，以春节为例，春节期间的负荷曲线一般会出现大幅度的下降变形，而其变化周期也大致与假日周期吻合。在和正常工作日的横向比较中，节假日期间可供研究的负荷数据较少，各种随机波动因素都会干扰符合。不过就同一节假日的纵向比较来说，每年的负荷曲线都呈现出比较相似的变化趋势。这也能为节假日负荷预测提供可借鉴的依据。

3.大工业用户突发事件的影响

对于大工业用户装接容量占用电负荷较高的地区，大工业用户在负荷预测偏差中起到的影响作用也比较大。一般情况下，大工业用户连续生产情况下日常用电负荷相对稳定。不过自身的设备原因或外部因素变化的情况下，偏差出现的可能性也是存在的。比如设备发生临时故障或天然气来量不足等现象都可能造成用电负荷突变，影响负荷预测准确率。

4.负荷特性分析和预测方法的影响

目前，由于很多地区在负荷种类结构以及变化因素上的统计分析工作不够深入系统，导致在需要历史数据进行对照时无法展开工作，对于负荷特性和相关变化规律的总结也就无从谈起。而现实当中，不少电网的调度机构预测曲线的制作时仅凭预测人员的经验办事，科学使用的预测软件应用率比较低。而人工经验为主要手段预测由于数据性不强、方式单一，其预测结果也有一定的局限性。

5.管理与政策的影响

负荷预测是一项技术含量很高的工作，然而负荷预测工作在很多地区还没有得到足够的重视，基础工作薄弱，考核标准过于宽松，与大用户的信息沟通不畅，大用户的用电缺乏计划性和有序性；预测人员缺乏良好的综合素质、较高的分析能力和丰富的运行经验，不适应高标准工作的要求。

参考文献：

[1]孙振，路洋.电力系统负荷预测方式综述.黑龙江电力，2005，27（4）：260-262

[2]陈志业.牛东晓.张英怀.谢宏.齊喜全 电网短期电力负荷预测系统的研究[期刊论文]-中国电机工程学报 1995（1）