淺析電網負荷預測方法

摘 要：電網負荷預測是電網安全運行的基礎，在電力市場具有重要的作用。本文主要總結了電網負荷預測的方法，希望為電網負荷預測提供幫助。

關鍵詞：電網 負荷 預測

中圖分類號：TM715 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）06（b）-0112-01

電網負荷預測是從現有的經濟、社會發展的角度出發，以電力系統的需求為基礎，通過對電力系統用電歷史數據分析和研究，找到事物之間的內在聯系和發展規律，為未來的經濟、社會發展提供預測的數據基礎，從而使電力部門對用電需求提前作出準確的預測。

電網負荷預測是電力系統管理中的一個重要組成部分，電網負荷預測的結果對電力企業的決策與行動有很重要的作用。尤其是對于發電公司、供電公司，預測結果更是對它們的運轉和決策有很大的影響。對于發電公司來說，電網負荷預測能夠幫助發電公司制定合理的發電計劃和檢修計劃，同時也是制定各種用電價格的重要依據。對于供電公司來說，電網負荷預測是制定購電計劃的基礎，同時，供電公司也是根據電網負荷預測來對電網的發展進行規劃處理并提出相應的決策，從而確保供電電網安全可靠的運行下去。因此，電網負荷預測的準確性直接影響著發電計劃和購電計劃的準確行和可行性的實施。

1 電網負荷預測的種類

從電網負荷預測的周期來看，電網負荷預測可以分為長期負荷預測、中期負荷預測、短期負荷預測、超短期負荷預測。根據負荷的性質可以將電網負荷預測分為負荷率預測、平均負荷預測、最小負荷預測、最大負荷預測、高峰負荷平均預測、低谷負荷平均預測等。根據全社會用電情況可以將電網負荷預測分為工業負荷預測、城市民用負荷預測、城市商業負荷預測、農村負荷預測等。根據負荷預測原理進行劃分，負荷預測分為可能性原理、可知性原理、系統性原理、連續性原理等。從以上多種分類我們可以得到，電網負荷預測具有時間性、條件性、不完全準確性等特點。

2 電網負荷預測方法

電網負荷預測的方法多種多樣，我們主要從職能預測方法和負荷預測新技術方面進行探討。

2.1 職能預測

（1）人工神經網絡預測法。人工神經網絡是對人腦神經網絡的學習過程和處理問題的方式進行的模仿。人工神經網絡的組成部分是具有并行運算處理能力的神經元和神經元之間連接的權值，通過函數來反應輸入數據與輸出數據之間的映射關系。人工神經網絡預測能夠自動處理非結構性、非規律性的問題，同時也有很強的記憶功能、和強大的自學功能，因此，在當前形式下，采用人工神經網絡預測法對電網負荷進行預測越來越普遍。使用遞歸人工神經網絡模型對電網負荷進行預測，可以通過梯度下降法來提高網絡的收斂速度，而實踐結果表明，遞歸神經網絡預測能夠更準確的判斷電網負荷情況。然而，人工神經預測也存在著問題，在設置自學參數的時候比較困難，雖然能夠提高收斂速度，但收斂速度仍然緩慢，同時人工神經網絡結構確定起來也很困難。

（2）模糊預測法。模糊預測方法是以模糊理論為基礎，將現有的用電歷史數據、現有的工作經驗結合到一次進行綜合表述，然后通過計算機進行分析，轉換成為能夠在計算機上進行運算的數據，從而完成各種預測。模糊預測可以將專家的意圖進行描述，對電力系統中的不精確的現象進行處理。但模糊預測需要人為的去進行相關操作，這在一定程度上使模糊預測的發展受到限制。用模糊理論進行中長期的電網負荷預測的方法，主要是模糊指數平滑法、模糊聚類預測法、模糊線性回歸法。實踐證明，這三種方法能夠比較精確的預測電網的負荷情況，應該大力推廣。

（3）數據挖掘預測法。數據挖掘是從大量的現有數據中挖掘出對于預測有用的信息，然后將這些信息轉換為人們能夠理解的形式。現有的數據信息中有大量的數據，而有些數據對于電網負荷預測沒有幫助，就要將相關的有價值的信息進行提取，而數據挖掘能夠有效的消除冗余信息，有助于提高負荷預測的準確性。現階段應用最廣的數據挖掘技術包括神經網絡技術、決策樹技術、聚類分析技術、統計學分析技術等。

2.2 電網負荷預測新技術

趨勢外推預測技術。電力的使用情況具有隨機性和不確定性的特點，但電力負荷也有著明顯的變化。根據不同行業用電量負荷的發展規律，制定相應的策略，結合趨勢外推的預測技術對電網負荷進行預測，可以得到比較好的效果。趨勢外推預測技術是根據現有的信息進行歸納總結，從事物的共性方面進行探討和延伸，來得到預測的結果。趨勢外推預測方法包括有線性趨勢預測、二次曲線趨勢預測、多項式趨勢預測、累計趨勢預測、對數趨勢預測等。使用趨勢外推方法進行預測處理，只需要運用歷史數據就可以，不需要專業的方法，操作方便簡捷，易于實現。然而如果電網負荷在變動的情況下使用外推技術進行預測，會出現較大的誤差，對電網負荷預測的準確性帶來影響。

電網負荷預測方法還有很多，如小波預測法，它是根據被測信號頻率的高低，通過對頻譜進行分析處理，從而捕捉到微弱信號以及它們的任意分量，從而得出負荷預測數值。小波預測能夠有效的應用到各種預測系統中。電力系數法是利用電量平均增長率進而國內生產總值之間的比例關系，然后根據國內生產總值的增長速度，并結合電網彈力系數對電網負荷進行預測，這也是負荷預測的有效方法。

3 結語

電網負荷預測是電網安全運行的基礎，在電力系統管理中占有重要的地位，電網負荷預測具有不確定性、時間性、條件性等特點，進行電網負荷預測是很復雜的事情。電網負荷預測的方法多種多樣，在進行負荷預測時要根據現有的條件對歷史數據進行合理的可行性分析，在預測的過程中也要不斷的發現新的預測方法，為提高電網負荷預測的準確率而不斷探索。

參考文獻

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