電力系統負荷預測研究綜述與發展方向的探討

梁毅強 陳觀興

摘要：隨著當前社會經濟的進步，我國電力需求逐年提升，這對電力系統運行標準要求也更高；負荷預測作為電力系統規劃、計劃、用電、調度等部門的基礎工作，其與整個電力系統運行質量有著直接聯系。結合實際來看，科學合理的電力系統負荷預測，是我國電力系統能夠達到時代發展需求的關鍵。

關鍵詞：電力系統；負荷預測；研究及發展方向

電力系統負荷即是對已知電力系統、社會、經濟、氣象等數據進行實時的整合設定，按照專業方法通過詳細的分析研究，來探索出各事物件所存在具體內在聯系和變化規律，以此對電力系統負荷數值進行正確有效的預測。通常電力系統負荷預測可對整個電力系統中規劃、用電、調度等部門做實時規劃，保障電力系統運行質量基礎上，提升電力系統運行效率；近年來電力系統負荷預測運用范圍逐步拓寬，預測類型和方法也呈現多元化，其后續發展方向和發展前景較為明朗。

一、電力系統負荷預測要點

電力系統符合預測中的負荷主要指機器或相關主動機所克服外界阻力，其可看做的對某一系統業務能力所提具體要求，也是物體本身所承載重量的直觀展現；電力系統負荷預測則主要是按照國民經濟與社會發展各種相關因素來對電力需求之間關系進行實時劃分，通過預測電力用戶需電量以及最大負荷，對電力系統進行實時調節，保障運行指標穩定基礎上，突出其整體運行安全性；總體來看，電力系統負荷預測，能夠在電力事業發展期間，按照特定時間節點劃分，通過相關負荷預測結果對整個電力系統負荷發展情況做實時展現，以此對各地區供電量及最大供電負荷做合理規劃設置，其對我國電力行業發展意義重大[1]。

二、電力系統負荷預測類型分析

1、按照預測周期模式分類

當前我國電力系統符合預測類型，主要是根據預測周期以及預測內容進行相應類型設置，其中按照負荷預測周期模式進行分類時，主要是以長期負荷預測、中期負荷預測、短期負荷預測、超短期負荷預測來體現。長期電力系統負荷預測即以國家經濟發展、產業結構等因素為根本，針對整個網絡發展行業進行相應預測，此類預測方法主要是建立在相關數據無周期變化基礎上進行，其能夠為我國電網規劃提供較為有利的數據，在進行相應電網年度檢修工作時，主要借助長期電力系統負荷預測來完成。

相應中期電力系統負荷預測即按照相關負荷、電量變化來進行系統統計，周期性的分析相應變化規律，其預測負荷內容即對用電量、月平均最大負荷、月最大負荷的實時分析；與此同時中期電力系統負荷預測往往受到氣候條件、用戶生產計劃、產業結構等方面影響較多，因此其主要適用于水庫調度等相關電力行業中。

按照預測周期模式所劃分的短期電力系統負荷預測，主要以日開停機以及發電計劃來體現，其可分析某日某個特點時間段用電負荷，以此得出相關日用量變化，本身周期性明顯；其在運用期間受溫度、濕度等自然氣象影響相對較為突出。而超短期負荷電力系統負荷預測，作為短期電力系統預測的分支，其主要是實時分析相應系統經濟調度，對當前時刻及后續相應時段負荷做一定分析，多在氣溫較高的暑期采用。

2、按照負荷預測內容及負荷形式分類

按照負荷預測內容分類而成電力系統負荷預測，主要以系統型負荷預測和母線型負荷預測來體現。起重系統性負荷預測主要按照實際電力系統負荷需求量，做相應預測；而母線型負荷預測則是在某個特定時刻，對相應電力系統負荷值做是實時分配，來突出其實質性特征。

按照負荷預測形式分類而成電力系統負荷預測，即城市民用性電力系統負荷預測、農村型電力系統負荷預測、商業型電力系統負荷預測、工業型電力系統負荷預測，其中城市民用性電力系統負荷預測與商業型電力系統負荷預測在當前時代發展大背景下，因城市化進程加快，而整體提升效率相對較快。

三、電力系統負荷預測方法

當前電力系統負荷預測方法主要以彈性系數法、經濟發展預測法、單耗法、實踐序列法、灰色預測法來表現。其中彈性系數法主要是以分析國內生產總值增長速度，得出系統規劃電量總量數值，其說具有的操作便捷計算簡單特性較為明顯。而經濟發展預測則主要以經濟增長為前提，來明確相應電力變化規律，以此實時掌握市場經濟發展趨勢，繼而確定社會實際發展過程用電需求，來制定合理專業的電力系統規劃運行方案。

電力系統負荷預測方法中的單耗法及通過對相應適當產品或產值具體單耗分析，得出對應預測結果，單耗法本身所具有的程序復雜，所需基礎數據較多特點，整體運用時間成本較高，可適度的在短期電力系統負荷預測中予以使用，其與類型電力系統負荷預測不建議使用單耗法。時間序列法則是以電力負荷隨機變量原理，從電力負荷歷史材料等方面進行綜合考量，通過識別相應隨機模型估計模型參數，以此對相應電力負荷做實時變化規律分析，得出負荷預測，其所需參考數據較少，應用過程工作量相對較小，但與此同時其因負荷變化缺乏規律性，所存在的預測結果存在誤差性風險相對較高。

灰色預測法作為電力系統負荷預測方法中較為現代化的一種方法，其應用方法原理如下圖（圖1）所述。

主要按照對重點數據的分析利用，明確其分布規律以及變化趨勢同時，得出相應負荷預測數值，其所具有的便于檢驗容易掌握特性較為明顯，最終預測精準度相對較高，但其只適用于短期電力系統負荷預測[2]。

四、電力系統負荷預測影響因素及發展方向

1、影響電力系統負荷預測因素

結合上文對電力系統負荷預測研究分析，可以看出其發展相對較為迅速，但與此同時其在發展過程中所所受影響因素也相對較為明顯。比如在溫度天氣變化、自然災害發生情況下，其整體規律性很難把控，實際實踐期間電力負荷基本大幅度處于波動狀，導致相應電力系統負荷預測效果無法得到保障。與此同時市場環境因素導致國家電力事業政策變化，電力需求變化，增加了整個電力系統負荷預測工作難度；且部分地區提供數據與實際情況不相符，比如虛報負荷增長率等情況，使得相應系統處理短期內很難出現較大幅度變化，而相關預測方法的針對性較高、局限性較強特性，在實際運用期間必須分析并按照場合做相應使用，否則便會出現預測結果偏差較大的現象。

2、電力負荷預測后續發展方向

電力負荷預測后續發展方向，必然要以滿足我國電力系統發展要求，以電力市場的競爭趨勢特點，結合當前影響電力系統負荷預測因素，探究出更加科學的電力系統負荷預測方案；這個過程中必須做好對當前國外先進技術經驗的實時引入和借鑒，通過持續性的創新預測軟件來形成專業的系統預測機制，使調節運行期間所出現預測問題能夠第一時間得到解決優化，最大限度提升電力負荷預測準確性和時效性。

針對當前長期、中期、短期負荷預測中存在不足和問題，做好全方位的參數估計工作，通過對客觀數據分析尋求適當數學模型，再利用參數估計方法求解起重若干待定參數，逐步實現對電力負荷預測工作的程序完善。對預測中原始數據處理應更加重視，其也是后續電力負荷預測發展的主要方向，明確采樣所得歷史符合實際數據所含有異常值概率較高，其主要是因人為因素和特殊原因引起異常數據所致，因此在對原始數據處理時應進行進一步的流程改進；以此保障電力負荷預測發展能夠與時代發展形成同步統一性[3]。

結束語

綜上所述，通過對電力系統負荷預測研究綜述與發展方向的探討，可以看出由于當前我國電力市場高速發展，其對整個負荷預測精度要求更高，以往的預測方法已經逐漸出現一定的滯后性，因此針對以往方法理論做一定分析，適度引進國外先進技術理念做深入改進更新，是提升電力系統符合預測精度的關鍵，也是其主要發展方向。

參考文獻

[1]楊英，胡函武，魏晗，等.電力系統負荷預測分類研究[J].電子世界，2018（21）：109.

[2]王亦玨，沈瑛俊，劉凱.對電力系統負荷預測研究綜述與發展方向的探討[J].民營科技，2017（12）：43.

[3]劉康平.電力系統負荷預測研究綜述與發展方向解析[J].黑龍江科技信息，2013（07）：75.