分析負荷特性構筑的多小水電地區短期負荷預測思路

先秀麗

（國網樂山供電公司，四川 樂山 614000）

在電力系統的供電運行中，結合電網供電運行的負荷可以將電網的供電運行分為全社會用電和小水電發電兩種供電運行負荷類型，其中，小水電負荷的預測管理是電網運行管理的重要與關鍵內容之一，其預測管理的難度也相對比較突出。在我國的社會經濟建設發展中，由于小水電資源分布比較廣泛，再加上小水電資源本身是一種經濟環保的可再生資源，因此在緩解社會經濟發展中的資源危機，提高社會經濟發展的能源開發與供應能力上具有積極作用和意義，同時也能夠為國家電力開發與供應提供支持和保障，促進社會經濟的建設發展。進行小水電發電負荷的預測管理中，由于小水電發電負荷本身具有較為全面的規律特征，再加上我國小水電的全社會用電負荷區別性較為突出，因此，在進行小水電發電負荷預測中，對其預測準確度存在著較大的不利作用和影響，所以進行多小水電地區負荷預測模型構建，以實現對于多小水單地區短期負荷的預測管理，具有較為突出的必要性和重要的作用意義。

一、電力系統短期負荷預測及其方法意義分析

1 電力系統負荷預測及其類型分析

在電力系統的工作運行中，由于電力的生產以及輸送、分配、供應等，基本上是在同一時間內完成實現的，再加上進行電力生產以及輸送、分配、供應的電力資源數量比較大并且難易進行存儲，因此，進行電力生產與供應過程中，保證電力企業的生產供應和發電能力與電力系統的工作運行負荷變化相適應，是電力生產運行及其安全可靠性保障實現的關鍵，進行電力系統運行負荷的預測，其重要作用與目的意義也就十分關鍵和重要突出。

通常情況下，進行電力系統負荷預測主要是指在對于電力系統工作運行數據資料進行調查掌握的基礎上，通過對于電力負荷和社會經濟以及氣象、政策等相關因素的作用關系分析基礎上，實現其歷史負荷的變化規律與特征的總結，并運用相關方法或者是手段，進行電力系統負荷的未來變化趨勢推斷預測，掌握電力系統負荷變化規律。通常情況下，根據電力系統負荷預測開展的實際情況，可以將電力系統負荷預測分為長期預測以及中期預測、短期預測、超短期預測等不同類型，不同預測類型對于電力系統未來負荷變化預測判斷的具體時間也不相同。

2 電力系統短期負荷預測方法與作用意義分析

短期預測作為電力系統負荷預測的一種重要類型，隨著電力建設與市場發展推動，在電力管理中的必要性與作用意義越來越突出。進行電力系統短期負荷預測，不僅能夠有效的提升電力系統的運行管理效率，幫助實現科學高效的電力生產與運行計劃的制定實施，并且有利于電力企業進行合理電價制度的制定，對于電力系統工作運行的合理評估也有積極作用和重要意義。在進行電力系統短期負荷預測中，其預測分析技術也隨著初期的離線分析逐漸發展到在線預測分析，并且朝著自動化與智能化的方向不斷的發展轉變。結合電力系統短期負荷預測開展的實際情況，其預測分析方法主要有傳統預測與現代預測兩種方式。其中，傳統預測方法主要包括時間序列法和趨勢外推法、回歸分析法等，但由于在實際預測分析中的局限性，使得其推廣應用相對比較少；現代電力系統短期負荷預測方法主要有專家系統法與灰色預測法、神經網絡預測法、小波分析預測法、支持向量機法、模糊預測法等不同預測分析方法。

在進行電力系統短期負荷預測分析中，將小水電影響考慮到短期負荷預測的分析研究還相對較少，在進行考慮小水電影響的短期負荷預測分析中，多是通過借助預測分析工作人員自身經驗進行負荷變化預測曲線繪制基礎上，實現對于電力系統負荷預測的，而對于小水電影響進行考慮的電力系統短期負荷預測則相對較少，使得進行小水電地區短期負荷預測具有較為突出的必要性和研究價值意義。

圖1 多小水電地區的負荷預測分析思路

圖2 建立的小水電發電負荷預測模型的示意圖

圖3 全社會用電負荷預測模型示意圖

二、多小水電地區電力系統的負荷特性分析

電力系統工作運行中，電力負荷的變化通常會受到生產生活運行規律以及天氣、溫度等條件因素的變化影響，因此，電力負荷變化本身也會根據這些影響因素，呈現出相對復雜的變化規律與特征，但正是由于電力負荷變化中規律性與隨機性變化特征，使得電力系統的電力負荷變化具有一定的可預測性，能夠根據電力負荷運行變化的歷史資料，對其未來變化發展趨勢進行預測判斷。

在進行多小水電地區的負荷變化預測中，由于多小水電地區的電網系統電力負荷容量比較小并且波動變化幅度比較大，在實際工作運行中主要是通過上級電網和地區小水電兩種電網進行供電運行支持的，容易受到地區氣象條件的變化影響出現較大的電網負荷供應變化。根據這一情況，在進行多小水電并且負荷比較小的地區負荷預測中，應注意生產生活規律性對于電力系統負荷變化的影響主要通過社會用電負荷變化體現，而電網供電負荷變化的規律性則難易進行控制和把握，這種情況下的電網供電負荷實際上就是全社會用電負荷與非統一調度負荷的差，就可以根據電網電力供應負荷變化和小水電地區發電負荷的相關數據資料，對于全社會用電負荷進行分析計算。

通常情況下，在進行電力系統負荷預測中，對于全社會用電負荷的變化來講，電力系統負荷變化的規律性主要體現在內在規律和外在規律兩個層面，其中內在規律是指電力負荷的周期性或者是具有時間連續性的變化規律，而外在規律則是電力負荷受到溫度以及降水、濕度等各種天氣因素影響呈現出的變化特征。小水電地區負荷變化則與全社會用電負荷變化不相同，其中，進行對小水電地區的電力負荷運行變化預測中，需要結合小水電地區的發電負荷特征，進行小水電電網供電負荷變化的預測。此外，小水電地區發電負荷還會受到氣象條件以及上網電價、季節變化等外在因素條件的影響，呈現出相應的變化規律。

三、負荷特征構筑的多小水電地區短期負荷預測分析

結合上述對于電力系統負荷預測方法以及多小水電地區負荷特征的分析，在進行負荷特征構筑的多小水電地區短期負荷預測分析中，應注意通過多小水電地區負荷預測分析模型的構建，實現其短期負荷的預測分析。首先，在進行小水電地區負荷預測綜合模型構建過程中，可以將多小水電地區的負荷預測分析思路用下圖1進行表示。

在進行小水電地區發電負荷預測模型的構建中，需要對于小水電地區發電負荷變化影響的主要因素進行分析考慮，并且負荷變化影響因素考慮的越全面，對于小水電地區發電負荷預測的準確度也就越高，但同時也需要注意對于負荷預測模型構建效率影響的分析和考慮。結合上文中對于小水電地區負荷特征以及電力系統負荷預測方法的分析，在進行小水電地區發電負荷預測模型構建中，可以應用電力系統負荷預測中的小波系數法，通過對于小波系數變化與小水電地區發電負荷特征關系的分析，建立相應的神經網絡，實現對于小水電地區發電負荷的預測分析，實現對于小水電地區日發電負荷的預測分析，如圖2所示，為建立的小水電發電負荷預測模型的示意圖。

根據上文中電力系統負荷預測方法，要想實現多小水電地區電力負荷變化的預測判斷，在掌握小水電地區發電負荷特征情況下，還需要結合多小水電地區電網負荷特征，借助全社會用電負荷預測結果，實現對于多小水電地區負荷變化的預測判斷，因此，還需要進行全社會用電負荷預測模型的構建。如圖3所示，為全社會用電負荷預測模型示意圖。

在實現上述電網發電與供電負荷預測模型構建基礎上，要想實現多小水電地區負荷變化的預測，還需要借助神經網絡計算方法，通過建立相應的神經網絡計算模型，并通過對于多小水電地區相似日加權的計算分析，最終實現多小水電地區短期負荷的預測分析。

結語

總之，進行多小水電地區短期負荷預測分析，是實現電力運行調度的重要環節，對于電力系統的安全穩定工作運行以及電力管理水平的提升等，都有著非常重要的作用和影響，分析研究必要性與價值意義較為突出。

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