電力需求精確預(yù)測(cè)對(duì)需求側(cè)管理水平的影響分析

梁瑞瑩,黃玉昆

（廣東電網(wǎng)公司佛山南海供電局,528200）

需求側(cè)管理（DSM）是指電力供應(yīng)方和需求方對(duì)用電市場(chǎng)進(jìn)行共同管理，從而達(dá)到高質(zhì)量供電、低能源損耗和低費(fèi)用支出的目的。DSM又分為負(fù)荷控制管理（LCM）和遠(yuǎn)程自動(dòng)化抄表計(jì)費(fèi)（AMR）。其中，LCM是綜合分析用戶的分時(shí)電價(jià)、供暖情況以及用電量，從而確定出最佳的負(fù)荷控制方案。AMR是利用通訊技術(shù)讀取用戶的電表數(shù)據(jù)，并傳達(dá)到指揮中心，自動(dòng)形成電費(fèi)曲線和報(bào)表。

1 電力需求精確預(yù)測(cè)的意義

電力需求精確預(yù)測(cè)是電網(wǎng)計(jì)劃、運(yùn)行和預(yù)算的基礎(chǔ)，分析和研究數(shù)據(jù)信息，從而推測(cè)和估計(jì)出電力需求的情況。電力發(fā)展，需要精確的預(yù)測(cè)電力市場(chǎng)情況。因此，電力需求精確預(yù)測(cè)既能滿足人們生活的電力需求，也對(duì)電力需求側(cè)管理水平有著十分重要的影響力。

1.1 市場(chǎng)營(yíng)銷的依據(jù)

電力需求預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)信息是否精確，決定著電力行業(yè)的服務(wù)質(zhì)量，也影響到了電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性。電力企業(yè)謀求市場(chǎng)地位，就要先了解整個(gè)社會(huì)用電的情況。每一個(gè)行業(yè)部門，都有著不同的用電情況，并且隨著人為因素和自然因素發(fā)生變化。電力需求預(yù)測(cè)的精確性，能夠提高電力市場(chǎng)的穩(wěn)定性。分析市場(chǎng)信息，要先跟蹤定位好市場(chǎng)的具體情況。

1.2 電力發(fā)展的保障

電力需求精確預(yù)測(cè)，能夠?yàn)殡娏ζ髽I(yè)的發(fā)展提供有效的數(shù)據(jù)。電力企業(yè)可以根據(jù)電力需求精確預(yù)測(cè)的信息，對(duì)電力需求的結(jié)構(gòu)和平衡進(jìn)行優(yōu)化，從而使得電力企業(yè)穩(wěn)定快速的發(fā)展。為了保證電力供應(yīng)的合理性和經(jīng)濟(jì)性，需要對(duì)用戶的特性和需求心理進(jìn)行精確的預(yù)測(cè)。

1.3 市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的需要

在電力市場(chǎng)中，需求預(yù)測(cè)往往會(huì)直接影響到市場(chǎng)實(shí)體的經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)。而這也是市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的需要。需求預(yù)測(cè)的最終結(jié)果是，能夠?yàn)殡娋W(wǎng)提供安全可靠的電力供應(yīng)，并維系了電網(wǎng)營(yíng)運(yùn)商的經(jīng)濟(jì)效益。因此，電力市場(chǎng)中的各個(gè)環(huán)節(jié)都能穩(wěn)定運(yùn)行，是電力需求精確預(yù)測(cè)的作用。

2 電力需求精確預(yù)測(cè)的方法

電力需求預(yù)測(cè)根據(jù)年限差異可分為近期預(yù)測(cè)、中期預(yù)測(cè)、長(zhǎng)期預(yù)測(cè)三種。這三種預(yù)測(cè)形式都具有各自的特點(diǎn)。目前，電力需求精確預(yù)測(cè)的方法主要有回歸分析法、彈性系數(shù)法、趨勢(shì)分析法、灰色系統(tǒng)法以及單耗法等。根據(jù)不同的電力需求情況，采取不一樣的預(yù)測(cè)方法。

2.1 回歸分析法

回歸分析法可分為兩種。如果研究中的因果關(guān)系涉及單個(gè)因變量和自變量，則稱為一元回歸分析法。如果研究中的因果關(guān)系涉及多個(gè)因變量和自變量，則被稱為多元回歸分析法。回歸分析法中的因變量和自變量函數(shù)表達(dá)式有非線性和線性兩種形式，因此也可分為非線性回歸分析和線性回歸分析。回歸分析法采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的原則，數(shù)學(xué)式的處理大量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，并確定好用電量和部分自變量的關(guān)系，構(gòu)成一個(gè)具有較好相關(guān)性的回歸方程。從而預(yù)測(cè)今后用電量的數(shù)據(jù)信息。

一元回歸分析法只涉及單個(gè)因變量和自變量，而影響電力需求的因素很多，因此只能分析它們的變化規(guī)律，而選擇不一樣的影響因子。我國(guó)第一產(chǎn)業(yè)容易受到自然因素的影響，第二產(chǎn)業(yè)容易受到國(guó)民生產(chǎn)總值的影響，第三產(chǎn)業(yè)則和人口消費(fèi)有聯(lián)系。因此，可根據(jù)不同的電力需求值選擇不一樣的變量因子。再匯總所有的電力需求量，得出社會(huì)整體的用電情況。此方法不僅需要模型的準(zhǔn)確性，而且需要因子本身的準(zhǔn)確性。

多元回歸分析法可以選擇多個(gè)因變量和自變量。因此，可將某一城市的第一、二、三、產(chǎn)業(yè)值、GDP、城鎮(zhèn)居民收入、農(nóng)村居民收入、人口情況都納入多元回歸預(yù)測(cè)模型中。由此，我們可以得到以下的公式：分別指GDP、城市人口、城鎮(zhèn)居民收入、產(chǎn)業(yè)比值、農(nóng)村居民收入。

2.2 彈性系數(shù)法

彈性系數(shù)法是國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值和電量平均增長(zhǎng)之間的比值。此方法主要分析單位生產(chǎn)電耗和電力彈性系數(shù)間的聯(lián)系。該系數(shù)法根據(jù)掌握的國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值的增長(zhǎng)率，和歷史階段中的彈性系數(shù)變化率得出預(yù)測(cè)值。彈性系數(shù)法的公式為： 為電力消費(fèi)的平均增長(zhǎng)率，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的平均增長(zhǎng)率。

彈性系數(shù)法預(yù)測(cè)負(fù)荷的核心問(wèn)題在于怎樣確定規(guī)劃中的電力彈性值。社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展平穩(wěn)時(shí)，可以準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)出電力彈性值。而在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型階段，社會(huì)中多種不確定因素衍生，預(yù)測(cè)電力彈性值已經(jīng)變得不那么確定。而隨著科技的發(fā)展，電力需求管理和節(jié)電技術(shù)不斷創(chuàng)新，拓寬了電能的應(yīng)用范圍。由此，電力需求開(kāi)始出現(xiàn)緊張，難以再次確定電力彈性值。經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型時(shí)期，彈性系數(shù)法的預(yù)測(cè)能力并不可靠。

2.3 趨勢(shì)分析法

趨勢(shì)分析法又被稱之為曲線回歸。它是最流行、研究最多的定量預(yù)測(cè)方法。趨勢(shì)模型的數(shù)量比較多，但其構(gòu)建過(guò)程還是比較簡(jiǎn)單的。該分析法對(duì)電力供應(yīng)表中的相關(guān)數(shù)值，分成多期的連續(xù)比率或指標(biāo)，進(jìn)行環(huán)比對(duì)比和定基對(duì)比，從而得到增減的數(shù)額、變動(dòng)方向和幅度，揭示出電力供應(yīng)需求的變化趨勢(shì)。從處理資料、擬合曲線的過(guò)程中得到模擬的曲線，并不在乎隨機(jī)的誤差。在較多的情況下，趨勢(shì)曲線的選擇，決定著預(yù)測(cè)結(jié)果的合理性。

2.4 灰色系統(tǒng)法

電力需求的精確預(yù)測(cè)工作建立在全面、準(zhǔn)確、大量的社會(huì)經(jīng)濟(jì)信息和電力系統(tǒng)中，會(huì)受到產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、居民收入、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、自然氣候以及國(guó)家政策的影響，由此構(gòu)成了灰色系統(tǒng)。灰色系統(tǒng)是以關(guān)聯(lián)分析和生成變換的方法提供電力需求的有效信息，并探究電力需求的演化規(guī)律，做好預(yù)測(cè)的準(zhǔn)備。

2.5 用電單耗法

用電單耗法是分析單位產(chǎn)品產(chǎn)值和產(chǎn)量損耗的電量，以及在預(yù)測(cè)期內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)值和產(chǎn)量。得到預(yù)測(cè)期的用電量。具體可分為產(chǎn)品產(chǎn)值單耗法和產(chǎn)量單耗法。單耗法需要預(yù)備大量的調(diào)查統(tǒng)計(jì)工作，實(shí)際中不可能求出所有產(chǎn)品的單耗情況。因此，該預(yù)測(cè)方法工作量較大。

2.6 負(fù)荷密度法

負(fù)荷密度法的預(yù)測(cè)，先將需要預(yù)測(cè)的區(qū)域分成多個(gè)功能區(qū)，比如工業(yè)區(qū)、居住區(qū)、商業(yè)區(qū)、文化娛樂(lè)區(qū)等。等到規(guī)劃完畢后，根據(jù)該區(qū)域內(nèi)的人口數(shù)量、居民收入情況等負(fù)荷因素，選擇一個(gè)準(zhǔn)確的負(fù)荷密度指標(biāo)，推測(cè)出規(guī)劃區(qū)內(nèi)的電力需求值。此預(yù)測(cè)方法存在著三種映射形式。我們將小區(qū)的特性設(shè)為，土地的使用面積設(shè)為，即。而就是將 映射成為小區(qū)的電力需求 ，第i類的需求密度為則得出。那么該區(qū)域的系統(tǒng)電力需求為。

3 電力需求側(cè)管理中存在的問(wèn)題

我國(guó)多個(gè)省份每年的電力供應(yīng)都突破了以往的最高紀(jì)錄。浙江省2012年冬統(tǒng)調(diào)最大用電負(fù)荷已經(jīng)達(dá)到了4500萬(wàn)千瓦。河南省2012年夏季高峰期間，網(wǎng)統(tǒng)調(diào)最大負(fù)荷為4450萬(wàn)千瓦，比去年增長(zhǎng)了6.4%。為了滿足廣大用戶的用電需求，我國(guó)各省份不斷的開(kāi)發(fā)新的發(fā)電設(shè)備，增加水力、火力、風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)數(shù)量。而電力需求側(cè)管理中存在的問(wèn)題，主要分為以下幾點(diǎn)。

3.1 缺乏預(yù)測(cè)需求機(jī)制

需求側(cè)管理的目的是為了對(duì)預(yù)測(cè)電力的需求信息進(jìn)行精確。電力需求側(cè)管理能夠促進(jìn)新興產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新和發(fā)展，使得社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步快速的發(fā)展。電力需求的預(yù)測(cè)能夠更好的開(kāi)展需求側(cè)管理。我國(guó)多數(shù)城市的電力企業(yè)，在電力需求預(yù)測(cè)中沒(méi)有使用恰當(dāng)?shù)姆椒?，缺乏預(yù)測(cè)的精確度。而電力需求預(yù)測(cè)不全面、不系統(tǒng)，不能夠很好的發(fā)揮側(cè)管理的水平。因此，電力企業(yè)要對(duì)市場(chǎng)中的電力需求采取全面具體的側(cè)管理措施。

3.2 側(cè)管理體系優(yōu)化程度不夠

河南省沒(méi)有設(shè)置良好的需求側(cè)管理制度。在夏季用電高峰階段，城市內(nèi)的用電矛盾比較突出。而解決用電矛盾，電力企業(yè)只能采取限電和托閘的辦法。在夏季，限電會(huì)使得大功率的空調(diào)無(wú)法運(yùn)作，居民的生活條件受到了影響。只有完善好電力需求的側(cè)管理，才能穩(wěn)定LCM和AMR。河南省應(yīng)科學(xué)分析好自身的情況，實(shí)現(xiàn)電力需求側(cè)管理，從而促進(jìn)河南省的經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步發(fā)展。電力企業(yè)也能從中獲得更大的經(jīng)濟(jì)利益。

3.3 電力需求的認(rèn)識(shí)方面存在局限性

多數(shù)電力企業(yè)認(rèn)為需求側(cè)管理只是一種緩解電力緊缺的措施，卻沒(méi)有認(rèn)識(shí)到電力需求側(cè)管理其實(shí)是一種開(kāi)拓市場(chǎng)、保護(hù)環(huán)境的方式。電力需求側(cè)管理的局限性在于，管理中沒(méi)有明確好管理方法和指導(dǎo)方針的科學(xué)性和正確性。需求側(cè)管理的意義廣闊，并不僅僅可以用來(lái)緩解城市內(nèi)的電力供應(yīng)問(wèn)題。只有正確的認(rèn)識(shí)，才能保證電力需求側(cè)管理取得最佳的實(shí)施效果。

4 電力需求精確預(yù)測(cè)對(duì)需求側(cè)管理水平的影響方面

電力需求精確預(yù)測(cè)的工作，能夠?yàn)樾枨髠?cè)管理水平中的分配負(fù)荷指標(biāo)提供依據(jù)。在電力需求精確預(yù)測(cè)的過(guò)程中，科學(xué)合理的側(cè)管理措施會(huì)緩解電力緊缺的矛盾，為電力側(cè)管理爭(zhēng)取最大的利益，促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展。正是因?yàn)殡娏π枨笥兄煌奶卣?，精確預(yù)測(cè)用電需求能夠幫助當(dāng)?shù)卣贫▊?cè)管理的實(shí)施細(xì)則，制定相關(guān)政策保障電力的正常供應(yīng)。避免電力供應(yīng)出現(xiàn)大幅度升降的現(xiàn)象。

電力需求精確預(yù)測(cè)從電力的需求情況和社會(huì)發(fā)展?fàn)顟B(tài)著手，有著較多的預(yù)測(cè)方法，可構(gòu)建全面的預(yù)測(cè)系統(tǒng)和側(cè)管理實(shí)施機(jī)構(gòu)，保證資源的最優(yōu)配置。需求側(cè)管理環(huán)節(jié)中的LCM是最主要的預(yù)測(cè)方面。LCM負(fù)荷預(yù)測(cè)中，很容易確定出電網(wǎng)的供電能力，但卻很難衡量出用戶的實(shí)際電力負(fù)荷情況。而負(fù)荷控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)用戶的實(shí)時(shí)負(fù)荷監(jiān)控。負(fù)荷控制系統(tǒng)是側(cè)管理中的主要支持系統(tǒng)。當(dāng)負(fù)控中心每日在檢測(cè)信息內(nèi)搜集出有用的信息時(shí)，負(fù)荷預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性也在不斷提高。電力需求精確預(yù)測(cè)，可以為供電方案的制定提供有效的科學(xué)依據(jù)，也可以實(shí)時(shí)監(jiān)控用戶的用電情況。

5 結(jié)束語(yǔ)

電力需求精確預(yù)測(cè)既能滿足人們生活的電力需求，也對(duì)電力需求側(cè)管理水平有著十分重要的影響力。電力需求精確預(yù)測(cè)的方法有回歸分析法、彈性系數(shù)法、趨勢(shì)分析法、灰色系統(tǒng)法以及單耗法等，每一種方法都有各自的特征和作用范圍。而電力需求精確預(yù)測(cè)，能夠協(xié)助需求側(cè)管理，達(dá)到優(yōu)化用電方式、緩解缺點(diǎn)壓力的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)遠(yuǎn)利益。

[1]曲巍.提升需求側(cè)管理水平共建節(jié)能型社會(huì)[J].電力需求側(cè)管理.2006,(6).

[2]祁振華.電力負(fù)荷預(yù)測(cè)的方法研究[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì).2012,(23).

[3]馬先俊.電力需求精確預(yù)測(cè)對(duì)需求側(cè)管理水平的影響[J].北京電力高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版.2011，（10）.

[4]馬曉輝，馬利芳.精確電力需求預(yù)測(cè) 提高需求側(cè)管理水平[J].管理觀察.2010，（33）.

[5]方紅梅.淺談電力負(fù)荷預(yù)測(cè)的理論和方法[J].廣東科技.2012，（19）.

[6]楊詩(shī)雄.電力需求側(cè)管理現(xiàn)狀及問(wèn)題分析[J].科技致富向?qū)?2011，（8）.

[7]趙樹(shù)華，吳日升，曾鳴，黃琰.全面提高廣州地區(qū)需求側(cè)管理水平策略研究[J].電力需求側(cè)管理.2004，（6）.

[8]周肖，黎娜娜，楊瑩.電力需求側(cè)管理影響因素的解釋結(jié)構(gòu)模型分析[J].繼電器.2007，（7）.

[9]尹伊偉.淺談電力需求側(cè)管理和電力體制改革相輔相成的關(guān)系[J].華章.2011，（20）.