基于電力載波通信的居民用電負荷預測大數據應用

肖燃

摘 要：電力資源在我國的能源中占有很重要的地位。電力資源不僅促進了我國經濟的發展，而且還提高了人民生活水平。現階段，在局部地區出現了電力供應不足的現象，不但不能滿足經濟發展對電力的需求，反而因電力供應不足現象制約了當地經濟的發展。在符合國家相應規定的前提下，綜合當地的環境和經濟等客觀條件來準確的預測居民用電負荷，這不僅可以能夠充分的對電力能源進行利用，而且還實現了宏觀調控電力能源的負荷分配。

關鍵詞：數據挖掘；電力載波通信；城市居民電負荷預測

現階段，雖然可通過多種方法來預測居民的用電負荷，但是因為預測時使用的模型不合適，或者所需的數據獲得困難，尤其是針對某一地區而言，適合的預測居民用電的方法的可選擇性很小。在具體的操作中，每種方法都有自身的限制因素，并且居民的用電負荷受到各種客觀因素的影響，比如當地經濟的發展、環境因素、居民的生活水平等。在這些客觀因素的影響下，這使得居民的用電負荷存在隨機性。而對居民的用電負荷影響最大的就是居民的生活水平。

從前面的總結來看，電力通的安全性、穩定性以及經濟性都對居民用電負荷的預測有著重要的影響。在我國的用電量持續增長的大背景下，居民的用電量作戰的比例將會不斷增大，所以對居民用電負荷進行預測是非常有必要的，這也為電力系統安全持續的利用提供了保證。

1 電力載波通信技術

1.1 電力載波通信技術的概念

低壓電力載波通信簡稱LV-PLC，它是一種以低壓電力線傳輸信息的方式來進行通信，他廣泛的在智能電網以及用電信息采集系統中進行應用。它的具體運行原理是在首先在發送端的信源上產生了通信的信號，然后經過PLC調制器調制到高頻載波上，當信號電率增到后再用220V/380V電力線進行傳輸，若想增大通信的距離，可使用中繼器；在接收端上接收到通信信號后，在排除干擾后就形成了所需的原始信號。

1.2 電力載波通信技術對居民用電的影響

LV-PLC可通過現有的通信線路進行傳輸，所以減少了建設新通信線路的資金，并因為自身的優點在居民生活中有廣泛的應用。例如在家用電器方面，電力載波通信技術就涉及到像電飯煲、電磁爐、電熱水器、電水壺等。

2 居民用電需求特征及影響因素分析

2.1 居民用電預測數據分析

首先進行數據集的一些探索性分析，對于居民生活用電數據而言，數據挖掘技術可以挖掘出對居民用電需求變動有強關聯的關鍵因素。將此挖掘結果做為居民用電預測的自變量，可以為預測模型提高預測精度，解決了以往預測時選取因素存在的不足。進而為不同地區的居民用電預測、輸配電研究策略指明方向同時還能找出各影響因素的組合模式、協助了解不同地區居民用電行為。總之，數據挖掘一方面可以將居民用電數據轉化為信息和知識，自此基礎上做出正確的決策另一方面它提供了一種機制，將知識融入到居民用電需求預測中，促進其做出正確預測和電力調度分配。

2.2 居民電力需求分析

在我國，城市居民的用電需求主要指的是在規定的時間內，用戶能夠購買某一或某些用具的數量。用電需求會受到很多因素的影響，其中最主要的因素就是用戶的收入情況和用戶的喜好。根據居民用電的習慣特點，可以分三類：

（1）照明用電。隨著居民收入的增加照明用電也會隨之增加，在居民的生活水平以及居住環境不斷改善的基礎上，居民對電量的需求度也不斷增加。電量是生活不可代替品，并且是生活必需品，照明用電在整個用電量比例中占的份額較小，所以電量價格的變化對其需求量的影響甚微。隨著科技的發展，在照明方面出現了節能用電用具，這大大減小了在照明方面的用電量，從而減小了居民對這方面的用電需求。

（2）在城市居民中，家用電器已經普及與一般的居民家庭中，比如經常使用的電視機、冰箱以及洗衣等，已然成為每個家庭的必需品。每戶家庭對這類家用電器的使用量較為固定，存在一定的使用規律性，所以隨電費漲幅的變化幅度不大，在家庭支出費用中所占的比例也較小。

（3）像電磁爐、空調以及電熱水器等的這類的電熱電炊用電器，雖然此類家用電器的用電量較大，但是在每戶家庭中也已經普遍存在并經常使用。對這類電器的用電量進行制約的因素主要包括居民的收入水平或者天氣條件等。

居民生活用電的負荷的數據具有顯著的復雜性和龐大性，但是其中也不乏大量的有用的數據信息。隨著電力載波技術以及其他預測居民通電負荷的方法不斷發展的基礎上，我們可以獲得更有利于預測的數據信息，這大大提高的對居民用電負荷預測的效率和準確度。

3 居民用電負荷預測

3.1 居民用電預測方法分析

居民生活用電的關聯因素除了我們日常可以直觀發現的居民家用電器使用量、人均可支配收入和人均生活天然氣使用情況以外，還有許多之前未能證明的但卻有著內在的不可忽略的聯系的因素。如城市男女人數、人均水電燃氣支出、太陽能的使用量等。為了進一步得出精確的居民生活用電需求預測結果，將采用面板數據模型，對挖掘結果做進一步分析，并與其他預測方法做對比，以證明基于挖掘的方法的精確性和可行性。

3.2 精確中國城市居民生活用電負荷的預測結果

在獲得居民的人均收入數據、城市居民人均天然氣使用量、城市居民人均生活用水使用量、城市每戶居民太陽能能源的消耗量以及城市人口的數量、每戶家庭所擁有的的電視機和冰箱的分布情況后，通過電力載波技術的方式對居民用電負荷進行預測，在上述基礎上先進行深入而又詳細的研究再進行精確的預測，會使得預測結果更加準確。在進行預測的同時要充分考慮到本城市的各區域之間的發展現狀，然后再對具體的預測操作過程和步驟作出相應的調整。

4 結束語

在對居民用電負荷進行詳細而又深入的預測分析基礎上，對如何通過電力載波技術來實現對居民用電負荷進行了研究。在進行預測居民用電負荷時，要結合各種客觀因素進行預測，這會提高了預測結果的可靠性和準確性。而用電力載波技術對居民用電負荷進行預測的另一點就是避免了人為的主觀因素，使得預測結果更具有全面性。通過電力載波數來預測居民用電負荷在我國還有很大的發展前景。

參考文獻

[1]馬莉，范孟華，郭磊，等.國外電力市場最新發展動向及其啟示[J].電力系統自動化，2014，13：1-9.

[2]張廣有.大數據大發展大機遇——解讀《中國大數據技術與產業發展白皮書（2013）》[J].中華醫學信息導報，2014，29（1）：17.

[3]張沛.電力大數據應用現狀及前景[J].電氣時化，2014，12：24-27.