電網負荷預測方法研究

陳連慶

（身份證號：1321291970****2819）

一、電網負荷及電網負荷預測概述

（一）電網在建設的過程中，其負荷預測的預測結果直接關系到整個電網的后續的運行，同時關系到電網投入使用之后的經濟合理性，這就對電網負荷預測的準確度提出了較高要求。在進行電網負荷預測的過程中，為了保證數據的有效性，需要多角度獲取數據，充分了解政府相關的規劃政策，綜合考慮各種對電網負荷有影響的因素，采用科學、合理的方法對電網進行預測，得出準確的預測數據，促進城市電網建設的合理規劃。

（二）電力系統中所有用電設備所耗用的功率。簡稱負荷。電力系統的總負荷就是系統中所有用電設備消耗總功率的總和。按對供電可靠性要求的負荷分類：一級負荷、二級負荷和三級負荷；按工作制的負荷分類為：連續工作制負荷、短時工作制負荷和反復短時工作制負荷；按照消耗功率的性質符合分類為：用電負荷、供電負荷和發電負荷。

（三）電力負荷預測主要是以電力負荷作為具體的對象在電網企業中進行預測，在規劃負荷預測中，主要預測的方向是對未來電力需求量的預測、對未來用電量的預測以及對符合曲線的預測。在城市電網規劃中，通過對未來電力負荷的時間分布和空間分布，在電力系統的應用中為電力的規劃以及運行提供了科學的決策依據。按照時間的順序，電力負荷預測可分為以下幾類：1.長期負荷預測，一般是在 10 年以上并且以單位為預測進行分類的，它主要應用于制定電力系統的建設規劃，在城鄉電網工作中能夠帶動電網的發展、能源平衡、電力盈余調劑并且提供更可靠的依據。在長期電網規劃負荷預測中，主要是根據 5 年規劃進行同步實施，主要的目的是帶動經濟的發展，推測電網負荷預期的結果。2.中期負荷預測：月至年的負荷預測為中期負荷預測。3.短期負荷預測：主要是以周、天為單位進行的負荷預測，并且做好調度計劃。4.超短期負荷預測：主要針對 1h 或者是若干 min 的負荷，在電網用于安全監視、預防控制以及緊急狀態的電力系統處理。

二、短期負荷特性及影響因素分析

短期負荷特性

（一）負荷變化的日周期性。長期的實踐表明，短期負荷預測受多方面因素的影響，不同地區的負荷構成以及氣象因素有很大差異，所以不同地區的電力負荷特性不同，預測方法和手段也不同。分析統計每日負荷最大值和最小值出現的時間以及負荷的周期性，即得到該地區相應的負荷特性。

（二）負荷變化的周周期性。負荷變化的周周期性主要體現為工作日相似特性和休息日相似特性。工作日相似特性指從周一到周五工業生產負荷處于運行狀態，在此期間人們的生活方式是“日出而作，日落而息”，比較有規律，因此周一到周五的負荷具有工作日相似特性（節假日和發生重大事件除外）。在休息日時間（周六和周日）大部分工廠周末放假，所以工業負荷大大下降，人們的生活方式也相應發生變化，如在周末期間餐飲業、娛樂業等負荷加大，各類商業負荷增大。總體來說，休息日負荷低于工作日負荷。

三、短期負荷的影響因素分析

（一）電力系統負荷的組成很復雜，它受很多因素的影響。考慮到實際建立模型和收集資料等問題，學者一般重點分析幾個主要的影響因素，如節假日（五一、國慶、春節）、氣候、重大的政治事件等，都會對國民的日常生產和生活用電帶來影響。

（二）節假日對負荷的影響。節假日期間電力負荷水平比平常的工作日負荷水平下降很多。在節假日期間，大部分的工廠都放假停產，工業負荷大幅度減少；很多人選擇在節假日出游，各旅游城市人流量陡然增大，由此帶來商店、飲食業、鐵路及電車等負荷的增長。

（三）氣候對負荷的影響。天氣是人們不可掌控的，一年四季天氣變化無常，因為氣候的影響負荷的變化也很快，而且沒有規律。氣象條件包括溫度、降雨量、濕度、日照、風速等，在氣象條件中，溫度和降雨量對負荷的影響最大。隨著空調、取暖設備等電器的普及，電力負荷受

（四）氣候的影響愈來愈明顯。夏季天氣比較炎熱，空調、風扇等電器使用頻繁。北方的冬季較寒冷，大量的取暖設備投入運行中，且氣溫越低，電力負荷越大。

（五）重大政治事件對負荷的影響。電力負荷也會受到一些重大政治事件的影響，如發生地震、洪費或開展大型體育活動時，會引起用電模式的改變。

（六）電價對負荷的影響。隨著電力市場化的不斷深入，我國的一些地區開始實行了 “分時電價”的原則，即對應于不同的時間段，電能的價格不一樣。目前我國電價相對而言比較固定，電價對負荷造成的影響是長期效應，對短期負荷預測影響不大，因此在預測中長期負荷時比較明顯。

四、提高電網負荷預測水平的方法措施

為了準確的預測電力負荷，人們己做了大量的工作，提出了很多成功的算法和預測模型，并在電力系統的實際應用中取得了很大的進展。但是到目前為止，電網負荷預測的準確性仍然難以令人滿意，需要進一步采取措施，提高電網負荷預測的準確性。

（一）加強負荷特性分析

加強對電網及負荷情況的分析研究，密切關注電網發展規劃和負荷增長方向，認真梳理負荷構成，對負荷進行分類管理，實時掌握負荷運行情況及構成比例，分析各類負荷運行特性，掌握全局負荷組成關系并找出規律，提高負荷預測準確率。

（二）盡量保持功率平衡以進一步提高負荷預測的準確率

電力系統正常運行的首要約束條件，就是要保持功率平衡，即發出的功率應滿足負荷的需要量，負荷預測就為滿足和保證這一平衡提前作好準備，在負荷預測的基礎上，使用戶的用電負荷在時間上進行調整，使負荷曲線的峰和谷值差別減小，可以采取一些技術經濟措施以后，使用戶能自愿的改變用電時間，或者根據經營協議進行調整。從而對于電網功率平衡起到良好的作用，對負荷加以管理和限制后，對于負荷預測人員能夠更好地掌握負荷曲線的規律及駝峰個數，進一步提高負荷預測的準確率。

（三）加強檢修計劃的嚴肅性

實行計劃檢修，對短期負荷預測具有重要意義。對每日計劃檢修工作，該中心加強檢修計劃執行的嚴肅性，對計劃性工作，協調相關專業強化對工作時間的預見性，報送停電計劃時對實際工作時間考慮得盡可能周全合理，并嚴格按照計劃批準時間停電檢修；對臨時性檢修且影響負荷較大的工作，在批準其工作時，調度員能充分考慮利用負荷預測數值與實際數值差值最小的時間段許可其工作（緊急停運者除外）。

（四）加強對負荷預測的管理

高度重視負荷預測工作，設立負荷預測專責。利用每周五調度專業召開安全生產例會時間，定期召開負荷預測分析會，分析本周負荷預測中存在的問題及成功經驗。加強負荷預測專責與調度員的交流，調度員在值班期間發現有大的負荷波動、變動時要及時告知負荷預測專責，詳細掌握電網可能出現的異常情況并針對電網異常適當對預測作出調整，每日 24 時之前，根據負荷變化趨勢與負荷預測專責協調進行最后的修改，盡力提高每日負荷預測的準確性。

五、結語

采用科學的的電網規劃負荷預測方法，最終為提高我國電網規劃的質量水平以及城市經濟的發展有著重要的作用，有利于提高用電的質量，推動我國電力事業的發展以及科學技術的進步。