有功运行模式下的无功短期负荷预测

陆阳 李娜

(浙江省余姚市供电局发展基建部,浙江余姚 315400)

有功运行模式下的无功短期负荷预测

陆阳 李娜

(浙江省余姚市供电局发展基建部,浙江余姚 315400)

有功运行模式下的无功短期负荷预测对系统的无功优化有着非常重要的作用。本文研究并通过实例验证了无功的短期负荷预测值,希望能够对相关人员有所借鉴。

有功 运行模式 无功 负荷预测

1 前言

通过科学研究证明，无功功率的变化和有功功率没有着固定的关系，无功功率的变化有着自己的规律，本文将通过探索无功变化的规律来达到预测无功负荷的目的。

2 无功负荷变化

为了观察无功负荷变化的规律，对某地区一个月的无功负荷进行了分析，发现有以下结论：

(1)无功负荷在每天相应的时间段里分别经过平稳振荡、缓慢爬峰、低谷、急速爬峰谷振荡下降几个过程。

(2)此时间段内系统的运行模式和无功负荷几乎没有发生变化，即负荷与过去的某一天或几天是相应重复的。这些日子称为历史相似日。

(3)无功负荷的高峰起始时间集中在4：30-6：30之间，缓慢爬峰时间大约经历4h，然后振荡下行至低谷，在经历2h左右的急速爬峰至第2次高峰，最后是振荡下降至平稳区。

(4)由于无功功率和电压的密切关系，应主要分析和预测爬峰的起始时间和爬峰持续的时间以及峰值，以便于调度运行人员及时合理地选择无功电源投切的顺序和时间。

3 历史相似日的选取

选取恰当的历史相似日是进行负荷预测的重要步骤，相似日选取质量的好坏直接影响预测结果的准确度。选取历史相似日，主要考虑2方面的因素：(1)负荷以日为周期变化受日类型、天气、特别事件等影响；(2)提取爬峰起始时间段内的各点负荷值作为已知量(假设8：00以前)，预测负荷的高峰。前提依据是同属一个运行模式的负荷曲线爬峰的斜率是相同的，只是爬峰起始时刻是离散的。

3.1 无功负荷高峰起始时间的预测

已知负荷样本的爬峰起始时刻为ti(i=1， 2…n)，n为样本数。预测日的爬峰起始时刻。

bi的值可根据预测日与样本的临近程度确定，离预测日愈近的样本日在加权计算中的权重系数愈大，并可按下式进行计算。

式中δi—预测日和第i个样本日相差的天数。

3.2 无功负荷爬峰阶段值的预测

预测无功负荷爬峰过程中各点值的方法(以采样96点/d负荷值为例)：

(1)将预测日和各样本的负荷值以各自的爬峰起始时刻为界，向前和向后共取r个时刻的负荷值组成r列的矩阵。

其中第i(1＜i＜r)列为预测日爬峰起始时刻的负荷值。

历史相似日在相应与预测日各时刻负荷矩阵

其中第i行为5个相似日爬峰起始时刻负荷值。

(2)求取权重B。

用历史相似日负荷X逼近预测日已知的负荷Y，求出最佳权重B。实际上就是求取目标函数的最小值。

求解式最佳权重B(这里的权重系数允许为负)。

(3)求取预测日未知时间点的负荷值。

求出最优权重后，按照爬峰持续时间计算出采样点：r+1，r+2，...m， m时刻为估测出的大致峰值出现时间。改变矩阵X，Y的列数，组成新的矩阵X'， Y'，通过计算负荷高峰值。

4 结语

通过多次实践预测证明，在已知有功的运行模式下预测无功负荷时，历史相似日的选取非常重要，只要能够选取到合理的历史相似日，可以预测出误差相对小无功短期负荷值。通过合理较为准确的预测无功负荷，对于电网无功规划优化和电压的调整有重要意义。

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陆阳(1981一),男,浙江余姚人,本科,工程师,主要从事电力系统运行分析、线损计算等方面的研究。

李娜(1977一),女,山西太原人,硕士,工程师,主要从事电力系统运行分析、电力营销量价费损监测研究分析等。