配電網中電力負荷預測方法探討

蔡志東

(廣東電網公司中山供電局，廣東中山528400)

0 引言

目前，關于負荷預測的方法隨著時代的發展而越來越多，無論是在研究范圍以及深度上均有很大提高。總體來說，負荷預測的方法可以分為數學法和非數學法兩大類。其中數學法包含的種類較多，主要通過相關電力負荷的影響因素進行推測，從而得到預測結果。

2 負荷預測方法探討

2.1 指數平滑法

指數平滑法是數學方法當中一種非常重要的基礎方法，應用普遍。原因在于這種方法建立的模型相對簡單，計算簡單，只需要更少的存儲數據，通過新近的觀察就可以快速計算出新的預測。在電力負荷預測方面，它可用于負載周日在未來幾個小時短期預測的統計樣本，也可以應用于中長期負荷預測。二次指數平滑法通常也叫做布朗指數平滑法，標記記為S(2)t，二次指數平滑值相對于對一次指數平滑值S(1)t計算的平滑值，計算公式如下:

其中，二次指數平滑法主要用在改變參數時間序列的預測過程，計算公式如下所示:

上述公式中的預測模型和一般預測模型不同的地方，區別如下，其中at和bt都是隨著t 的變化而變化的，在各個時間點的斜率和截距都是不相同的，數據T 是從t 時間開始的預測數據。通過計算可以得到at和bt的計算公式如下:運用二次指數平滑法求解(2)式可得參數變量的表達式，即:

將計算的參數值帶入第二個公式，可以得到預測數據，如下公式所示:

1.2 趨勢分析法

趨勢分析的趨勢曲線回歸分析，曲線擬合，或曲線，它是迄今為止最受歡迎的定量預測方法。它是根據已知的歷史數據、擬合曲線，這個曲線能夠反映負荷增長的趨勢本身，然后根據趨勢曲線，未來的需求估計目前的負荷預測。共同趨勢模型與線性趨勢模型、多項式模型、線性趨勢模型的趨勢，對數模型和冪函數模型的趨勢，指數趨勢模型，邏輯模型，方法的過程本身就是一種確定外推，在擬合的歷史數據，擬合曲線和仿真曲線的過程，考慮到隨機誤差。使用擬合曲線的趨勢分析，擬合的準確性在地區之間原則上是一致的。選擇正確的趨勢曲線，可以更好地預測結果。常見的方法有以下幾種。

1)工業產值單位消費或單位產品能耗，是由一個單位產品的平均產品能耗和生產的產品，得到一個總功耗，產品消費總量方法需要做大量細致的調查和統計工作，但在實踐中，很難準確地找出所有產品消費的列表，工作量太大。

2)電力彈性系數法，電力彈性系數之間的比例平均增長和國內生產總值(GDP)，有方法來分析電力彈性系數單位國內生產總值(GDP)能耗之間的關系，根據國內生產總值(GDP)增長率加上電力彈性系數計劃最終總電力消耗，以及消費的方法，電力彈性系數法、大量的詳細統計工作要做。

3)分區負荷密度法、負荷密度法從土地面積或建筑面積的平均能耗預測，預測未來一定時期內的土地面積(建筑面積)和單位面積上的功率密度，然后乘以面積能耗預測。分區負荷預測方法首先基于近年來的發展、經濟發展目標和規劃目標將待預測區域分為多個功能區域，然后采用預測負荷密度法對每一個功能區域進行預測，最后加起來的總能耗預測。

2 某地區負荷預測研究

本文采用負荷預測方法，對某地區2015 年、2020 年各水平年負荷水平與負荷特性進行了預測，各水平年負荷預測成果、各水平年年負荷曲線、各水平年典型日負荷曲線分別見下表。

表1 廣東省2015 ～2020 年負荷預測表

表2 廣東電力系統典型年負荷曲線

表3 廣東省各水平年典型日負荷曲線

4 結語

綜上所述，配電網規劃是電網發展非常重要的內容，而負荷預測是最重要的電網發展規劃因素之一，它主要是通過大量的數據收集、研究工作的信息，以便獲取相關數據結果。負荷預測方法是負荷預測的重要組成部分，在實際工作中，應根據不同負荷預測需求，在預測的可行性基礎上，選擇科學的預測方法，并合實際情況選擇最合適的預測方法，實現精確的預測效果。

［1］牛東曉，曹樹華，趙磊，等. 電力負荷預測技術及其應用［M］.北京:中國電力出版社，1998.

［2］康重慶，夏清，劉梅，等.電力系統負荷預測［M］.北京:中國電力出版社，2007.

［3］黃才起.電網規劃中的負荷預測［J］.安徽電氣工程職業技術學院學報，2004(3).

［4］段焜.基于能量管理系統的電力系統負荷預測［D］. 廣州:華南理工大學，2009.