电量预测思路算法和算法分析研究

朱长江

摘 要：针对当前企业生产中存在诸多的不确定因素，导致用电需求不确定性增加的现状，而以往常采用的方法在实际使用中存在各种局限性或数学模型过于复杂难以实用化，论文基于笔者工作实践，提出了3种简单实用的电量预测方法。

关键词：电量 预测 方法 容量

中图分类号：TM71 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）11（a）-0047-02

近年来， 国家电网公司明确提出了对电量预测准确性要求， 并将其纳入企业业绩考核之中。因此， 如何提高负荷和电量的预测准确性成为电力生产计划人员直接面临的一个难题。计划经济时代，企业生产总量由国家计划调控， 农村用电、居民生活用电差距不大， 有一定的规律可循， 只要进行充分地市场调研， 运用单耗法就可以较为准确地进行预测。而如今， 市场经济方式多种多样， 公有制、私有制经济共同发展， 国际、国内市场相互作用， 政治、经济形势错综复杂， 企业生产面临诸多不确定因素，因此增加了用电需求的不确定性。以往常采用的诸如单耗法、曲线拟合、时间序列、回归分析、灰色预测等方法， 包括近些年提出的神经网络、模糊技术和遗传算法等智能计算方法。在实际应用中各有其局限性， 或数学模型过于复杂难以实用化。通过对影响电量需求的相关因素分析， 总结出 3 种简单实用的电量预测方法（图1）。

1 进度推算法

1.1 思路和算法

该预测方法基于以下考虑： 每个地区 1 年中的月度电量走势已经比较客观地反映出该地区季节、气候变化、节假日因素， 以及企事业单位和城乡居民的用电习惯等对售电量的影响， 可以从中总结出月度售电走势的规律， 进而进行电量预测。具体预测方法为： 根据本年到目前累计电量的完成情况和前几年同期电量的完成进度， 推算本年度电量预计完成情况。通过该预测方法， 可提出当年电量预测的高、中、低 3 种方案。在正常情况下， 中方案是推荐方案， 高方案或低方案根据年度用电需求走势情况进行取舍。该预测方法适用于预测当年的年度电量水平， 建议在年度过半后应用此方法。

1.2 方法评价

运用进度推算法可得出年度电量的高、中、低预测方案， 对于计划方案优选有帮助。一般情况下， 建议预测结果取中方案， 因此该方案已在实际工作中多次得到验证。若某年后几个月有新的大型用电项目投产或工业生产形势明显趋好， 则建议取中偏高方案； 若遇到后几个月经济紧缩， 则建议取中偏低方案。省级电力公司预测年度售电量时， 可分别对各基层公司的售电量按进度推算法进行预测， 汇总后得到省公司的年度预测值。然后， 通过对直接预测省公司售电量和汇总各基层单位售电量 2 种预测结果的比较， 进行方案优选。

2 报装容量折算法

2.1 思路和算法

电力企业的业扩报装容量是售电增量的直接来源， 因此该期业扩报装容量（ 或装接容量） 与今后一段时期的售电增量之间存在某种规律性的关系。该预测方法通过探求本年度业扩报装容量与次年度售电增量的关系， 进行次年度售电量的预测。考虑到江苏近年来房地产业迅速发展， 房屋的空置率提高，居民用电业扩报装容量与售电增量相关性不大， 在预测中仅抽取大工业、非普工业和商业三大类与售电增量关联度较高的业扩报装容量及售电增量进行分析测算。报装容量折算法通过售电增量与上期大工业、非普工业和商业三大类合计业扩报装容量的比例关系， 对后期售电量进行预测。该预测方法适用于中长期（年度、半年、季度）售电量预测。

2.2 算法分析

业扩报装容量与售电量是正相关的关系。通过各市公司业扩报装容量的增减情况， 可较为准确地把握售电量的增加情况。近年来，由于国家宏观调控政策的影响，产业结构在逐步调整， 一些高能耗企业减容的情况时有发生。因此， 业扩报装折算法应结合考虑减容因素的影响， 可以用售电增量 /（ 业扩报装容量- 减容容量） 来计算等效小时， 这样预测结果将更为合理。另外，不同地区不同时期的用电特性各不相同。近期内， 江苏大工业、非普工业和商业的业扩报装容量与售电增量的关联度较高， 因此选取这3类业扩报装容量进行折算。其他地区应根据本地实际情况选取合适的分类业扩报装容量进行折算， 以得到更为合理的预测结果。

3 等效利用小时测算法

3.1 思路和算法

预测思路来源于发电利用小时， 发电机组的年度发电利用小时与发用电平衡状况密切相关， 电能紧缺则发电利用小时高， 反之则低。同样， 全社会用电量与最大用电负荷之间也可以有个等效利用小时（ 等效利用小时 = 全社会用电量 / 全口径最高用电负荷）。因此，该预测方法主要是通过分析最大负荷的等效利用小时的变化情况来进行电量预测。

等效利用小时测算法是通过计算前几年的等效利用小时， 结合地区发用电平衡情况对下年度（或当年） 等效利用小时进行预测， 继而预测全社会用电量。企业售电量的预测值可根据全社会用电量增长率和电力企业售电量的增长率关系， 推算得出。该测算方法适用于对全社会用电量预测值和最高用电负荷预测值两者关系一致性的校验， 在最高用电负荷已经出现或能够较为准确地把握最高用电负荷时， 可预测出年度全社会用电量。

3.2 分析

该算法误差分析结果表明， 等效利用小时的分析具有合理性， 因此用等效利用小时来验证全社会用电量和最高用电负荷关系的一致性较合理。等效利用小时测算法可较好地对用电量和最高用电负荷的预测结果进行校验， 有助于年度生产经营计划整体方案的协调一致性。该方法的使用必须结合地区发用电平衡情况、用电整体水平（用电负荷率水平）综合考虑， 在已知或能够较为准确地把握用电量或最高用电负荷时， 可推算出另一个预测值。

4 结语

随着专业工作精细化和扁平化要求的提出， 科学合理的电量预测方法成为电力企业生产计划人员迫切需要了解和掌握的技能， 文中 3 种方法是在日常计划工作中常用的方法。在实际应用中， 计划人员需要密切关注国家宏观经济调控政策及其对地区用电结构、用电需求的影响， 准确把握不同地区、不同时期电力电量平衡走势， 在对历史数据深入分析研究的基础上找出影响该企业售电量的关键因素， 进而选取合适的预测模型、预测方法， 并根据该地区该企业实际情况对所选取预测方法中的参数进行修正， 以取得较为满意的预测结果。同时， 由于预测的基础数据量和计算量都相当大， 如果将适合该地区、该企业的电量预测方法纳入到信息管理系统中， 运行信息系统进行辅助预测， 将可进一步提高预测的效率和质量。

参考文献

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