电网中长期负荷预测研究

【摘 要】目前，我国社会经济在急速的发展，对电力网络的建设也越来越快。在电网建设的过程中，电网规划的作用是非常重要的，并且随着电网的不断建设，有越来越明显的重要性。在电网规划当中，负荷预测是一项重要的基础，成为一项具有高技术含量的工作。根据时间的不同，电力负荷预测可以分为超短期、短期以及中长期等几种类型。对于规划配电网来说，中长期负荷预测是基础也是前提，规划方案的质量和配电网的安全运行都取决于中长期预测的准确性，是实现电力系统现代化当中的一个重点。规划配电网不仅要预测未来负荷的增长位置，同时也要预测未来负荷总量，也就是空间负荷预测和中长期负荷总量的预测，这对于配电网的合理规划来说，意义是非常重大的。本文的研究对象是电网的中长期负荷预测，在阐述中长期负荷预测的影响因素的基础上，说明中长期负荷预测的方法和步骤，并且通过实例进行验证。

【关键词】电网中长期负荷预测;影响因素;方法;步骤

一、中长期负荷预测

中长期负荷预测对于规划配电网来说，是一个必要的项目，中期负荷在五年左右，长期负荷是在十年以上，中长期负荷预测的结果对配电网的规划效果具有直接决定的作用。目前，我国提出了关于城市建设以及电力的改革，配电网中就要进行一些改建和新建的项目，配电网规划的难度有一定的提高，在规划的过程中，需要对中长期负荷的变化进行预测，提供依据给配电网的规划，满足现代社会生活以及生产的最根本需求，防止在配电网的规划中出现失误，从而进一步对电网事业的稳定发展做出保障，把中长期负荷预测的工作做好。

二、中长期电力负荷预测方法

（一）经典预测方法

相关分析法是通过与社会经济发展的各种因素联系在一起，对社会和经济的发展动向有一定的掌握之后，进而预测电力负荷的发展趋势。在实际的预测工作当中，比较普遍应用相关分析方法，此种方法对电力负荷以及影响因素之间的关系有比较明显的以来，因此，要对相关的影响因素进行详细的预测和分析。因此，预测结果的准确性取决于数据的准确性，但是社会经济数据是非常复杂的，掌控起来比较困难。目前，已经有学者结合了弹性系数法和产值单耗法，提出产业电力弹性系数的新概念，对电力负荷影响因素之间的主次关系进行了分析，提出一种以经济主导行业用电增长率作为依据的新方法，改善了传统的相关分析法的预测效果。

（二）专家系统预测理论

专家系统负荷预测法是对人类的思考过程进行模拟，在计算机中用过程序设计存储负荷预测专家解决问题的经验以及方法，这种智能的软件系统设置能够把专家进行推理以及作出决策模拟出来。近年来，专家系统预测理论是一种新型的方法，在一定的范围内，可以作为专家的助手，生殖与可以完全的取代专家。此种方法是人工智能领域中的一个重要分支，是以推理知识为基础的智能算法。对于未来时间对实际负荷的发展情况产生的影响，是不能进行全面准确的预计，并且在统一区域内，电网以及社会经济的发展是不同的，因此，并没有一种负荷预测方法可以适用于所有的环境，在中长期负荷预测时，仍然需要相关的技术人员以及专家分析和判断实际情况，以他们丰富的经验为依据进而做出正确合理的决策。

三、电力系统中长期负荷预测步骤

在电力负荷预测的工作中，收集大量的历史负荷数据并且采用最优的算法进行科学的数学建模是关键所在。通过不断的试验，和历史数据之间对比，对数学模型进行反复的总结和修正，对算法进行改良，保证其对未来负荷的变化趋势可以有准确的反应，从而提高预测的精度。一般來说，中长期负荷预测有以下几个步骤：

首先，要确定可行并且合理的负荷预测目标，对相关的历史资料进行大量广泛的收集。在详细全面的分析和整理资料之后，要进行审核以及再加工等预处理的工作，保证资料有高质量，整理并归类这些资料中代表性强、可靠程度高并且真实度高的数据，尤其要特别注意综合考量国家政策、地区经济以及其他社会政治因素等。同时还要平滑处理一些有异常的数据并且修正补充缺失的数据。在整个的预测过程中，这一步骤是基础性的工作，也是至关重要的一部分工作。

其次，对采用的负荷预测方法进行确定，并且以所用的方法为依据建立负荷预测模型。在此，需要对现有的负荷预测方法进行综合的考量，综合当地的实际情况，客观的评估不同预测方法的优点和缺点，选择最佳的预测方案，并且科学合理的进行数学建模。完成建模工作后，要与实际进行对比，选择一个或者几个可以在当前系统中适用的模型，在后续的验证和评价工作中适用。这一步骤在预测过程中是最关键的。

再次，要验证模型，并且对模型进行优化和改进，在上一步骤中，得到的预测模型，结合第一阶段中的数据和资料，对模型进行验证，对模型的优化方法进行进一步的研究，同时，要进行横向的对比，在同一阶段中，选择高精度的模型，通过理论算法，进行模型之间的优化组合，实现最高预测精度的目标。在预测的工作中，这是不能缺少的一个步骤。

最后，用构造比较完成的负荷预测模型来预测未来的负荷数据。预测人员再结合自己的工作经验，评价并且修正预测的结果，用理论对实际的工作进行指导，这是负荷预测工作的最终目标。

四、实例分析

对朝阳市某地区的三个地块2020-2025年的电力负荷进行预测，但各地块具有供电面积小、用电计划详细并且实现效率较高以及终端用户比较多比较复杂的特点，采用的预测方法是经典预测方法、专家系统预测理论、人工神经网络预测法以及灰色系统理论方法，结果如表1所示。

根据表1中的结果可以发现，四种预测方法得出的结果比较贴近，相互之间存在的误差比较小，预测结果有比较高的可信度。这表明本文采用的方法对配电网中长期符合预测是有效并且适用的。

五、结论

在配电网规划中，中长期负荷预测是关键，要结合配电网的实际需求对预测方法的应用进行规范，同时可以把相关的软件适当的引入，进而把中长期负荷预测的准确度提高。在中长期电力负荷预测中，有很多的方法，但是这些方法中都存在一定的优势和不足，因此，在以后的研究中，要针对这些方法中的不足，进行进一步的研究，最终得出一种可以尽可能满足实际工作需求的预测方法，更好的为配电网规划服务。

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作者简介：仲丛江（1988—），男，辽宁省抚顺市人，满族，学历：本科，职称：助理工程师，研究方向：风力发电、电气工程及其自动化。