短期电力负荷预测影响因素分析与研究

吴尚尚

摘 要：无论是对电力系统进行经济调度还是制定运行计划，或者对其进行实时控制都需要以电力负荷的预测为前提，在电网调度机构正常运转和相关规划部门下达一些决策的过程中，对于电力负荷预测的准确性也有着较大程度的依赖。寻找有效方法来提高负荷预测的准确性是当前保证电网安全稳定的运转和获取更多利润的关键。

关键词：电力系统;工业负荷;影响因素

中图分类号：TM714      文献标志码：A

在事件不断变化的过程中电力负荷也会产生一定程度的变化，我们将这种情况下的某一个周期内的电网或者区域出现的一些最小或者最大负荷值称为这一统计期的最小负荷或者最大负荷。根据统计周期的不同可以将最大负荷分为年周期、月周期、日周期的最大负荷，而最小负荷也是分为面周期、月周期、日周期的最小负荷。

而在电力负荷中平均负荷的概念指的就是某个周期之内负荷的平均值。在正常情况下我们对时间不断变化过程中电力负荷的波动规律用负荷曲线来进行表示，负荷曲线的主要功能是描某一个时间段内负荷在时间变化过程中的波动，曲线之中的横轴一般用来表示时间，而纵轴方向表示的一般为负荷的绝对值。在对负荷进行预测的过程中的准确性常常会受到很多因素的影响，而对这些影响因素进行有效的分析是保证电力负荷预测准确性的关键。

1 负荷的分类

1.1 商业负荷

商业负荷是商业部门在从事一些商业服务的过程中所消耗掉的电能。在一般情况下商业部门用电的时间都表现出一定的平稳性，但是常常会因为季节的不断变化而出现一些变化。虽然在许多用电负荷行业中，商业负荷的比民用和工业负荷的占有量会少很多，但是近年来在经济不断增长的情况下，商业负荷也表现出了极为明显的上升趋势，而且在节假日营业时间出现增加的情况下对于负荷预测的准确性也造成了一定的影响。

1.2 工业负荷

工业负荷的具体内容是指在国家工业生产过程中为了满足生产需要而消耗掉的电能。从整体上来说，在众多用电负荷行业之中工业负荷所占的比重是最大的，而且工业负荷也并不容易受到气候因素的影响，并且其在一定程度上也具有季节性的特点，工业负荷比其他负荷的稳定性要好得多。

1.3 居民用电负荷

当前在各个行业的用电负荷之中居民用电负荷在我国用电总量之中的占比达到10 %，居民用电负荷的大部分用电客户都是居民，而在居民用电量方面必然会受到季节变化的影响，并且其也会表现出一定的周期性。这主要是因为在夏季到来的时候气温相对较高，人们对空调和风扇等相关设备进行使用的过程中用电量会呈现较高的增长趋势，而且居民在19：00～22：00这个时间段一般也都会待在家中，他们在观看电视或者使用电脑的过程中也会加大电量的使用。

2 负荷的具體特性

由于负荷的变化情况会随着时间的变化而出现一定的波动，所以其特性也就表现在连续性和周期性2个方面。下面我们对连续性和周期性分别进行介绍。

2.1 连续性

想要使负荷不出现跳变，就要求电力系统具有较强的稳定性，而且电力系统的稳定性也会使负荷的变化呈现出一定的连续性。在电器企业对电荷的需求侧进行突然投入的过程中电网的负荷必然会呈现出一定程度的波动，而在这个过程中，波动的程度超过了系统旋转备用的用量就会造成系统频率下降，同时电机的无功需求也出现增加的情况，并且在这种情况下系统的电压也会出现降低，此时系统的安全性就会受到较大程度的影响。同理在电能需求侧对负荷突然切除较大的时候系统提供的无功功率会比负荷消耗掉的无功要高，在这种情况下，系统接点的电压也会出现增高的问题，这一问题的出现将会给设备的安全运行带来一定的不利影响。所以在电力系统正常运行的过程中对于投切负荷大小的要求也相对较高，这也在一定程度上决定了负荷变化过程中的连续性。

2.2 周期性

作为电力负荷的一种重要特性，负荷的周期性一般都是以年周期来进行表现，这种表现出来的性质我们称之为年周期性，其出现周期性的原因是因为一年中季节之间的周期性变化。在冬季来临的时候由于天气较冷而使较多的人增加了对空调或者电暖气等一些取暖设备的使用，在这种情况下用电量急剧上升的同时供暖负荷增多。而在夏季的时候由于气温相对较高，人们出于对防暑降温方面的需求而对空调和风扇等相关设备进行使用的较之春秋要多得多，在这个过程中用电量会呈现较高的增长势头，而在这样的情况下降温设备的使用也必然造成用电负荷的增加。在春秋2个季节中人们对于取暖和降温等相关方面的设备需求相对较小，所以这2个季节的用电负荷也相对较低。在这种情况下由于四季更替所带来的用电负荷的变化会呈现出一定的周期性特征。

3 负荷影响因素

3.1 气候影响

当天气情况发生变化时在一定程度上会对用电负荷造成很大的影响，比如说在下雨或者阴天的情况下天气相对昏暗，而一些工厂或者工人就会为了照明而大量地使用电灯等照明设备，这些设备的应用必然会造成用电负荷增加。而在夏季的时候由于气温相对较高，由于人们对防暑降温方面的需求，对空调和风扇等相关设备使用的次数比春秋季节要多，在这个过程中用电量会呈现较高的增长势头，而在这样的情况下降温设备的使用也必然会造成用电负荷的增加。在我国农村和城市的用电负荷具有一定的差异，农村地区对于空调的使用相对较少，所以这方面的用电负荷比城镇要低，所以在乡村中气温对负荷带来的影响并不显著。在电力系统中气温主要影响的是日用电量和最大的负荷量。

3.2 电价政策影响

当前峰谷电价政策的实行在对高峰时间段负荷的增长起到抑制作用的同时也使负荷率得到了显著的提高，并且也使尖锋负荷在一个年周期中持续的时间也得到了增加，由此使电网设备的利用率得到了有效的提高。

3.3 电力供应能力

如果出现电力供应能力不足的情况就必须相应地采用一些规模较大拉闸限电和有序用电的策略，以此来使电网的安全和一些重要的用户用电需求得到保证。而这些对负荷变化规律进行改变的方法必然会影响到电网负荷的特性。

3.4 随机因素

一般而言，构成一个完整电力系统需要相对较多的独立用户，而在不同用户之间，人们对用电方式的选择存在较大的差异，在这种情况下负荷的应用就会表现出一定的不确定性，这种不确定性也就是常规意义上的随机性。而且一些诸如地震和台风等相关的自然灾害对于负荷也会造成较大程度的影响。上述这些随机因素的出现对整个电力系统所造成的负荷影响也表现出一定的随机性。

4 结语

随着社会经济的不断增长，人们生活水平不断提高，人们对于电力供应的需求也越来越高，在这样的情况下，电力负荷预测的准确性将影响人们能否享受到更加优质的供电服务。通过对影响电力负荷预测准确性的相关因素进行分析，希望能够为电力行业的发展和相关系统的完善做出贡献。

参考文献

[1]蒋建东，张豪杰，王静.基于HHT的电力负荷组合预测模型研究与应用[J].郑州大学学报（工学版），2015，36（4）：1-5.

[2]王涛，彭云华，吴小亚.基于相关因素修正的短期电力负荷回归预测模型[J].电气自动化，2013，35（1）：52-54.

[3]申小玲.电力系统短期负荷预测影响因素分析[J].科技信息，2011（5）：773-774.