影響電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測準(zhǔn)確性原因及對策分析

摘要：隨著社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，電力能源需要量越來越大，為了保證能源合理順利地輸送到廣大用戶那里，前期必須做好區(qū)域的負(fù)荷預(yù)測工作。文章介紹了電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測的特征，對影響電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測準(zhǔn)確性的因素進(jìn)行了分析，并提出了提高電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測準(zhǔn)確性的對策，希望能為從事負(fù)荷預(yù)測工作者提供一些有價值的幫助。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；負(fù)荷預(yù)測；準(zhǔn)確性；供電水平；預(yù)測軟件 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM715 文章編號：1009-2374（2015）34-0115-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.34.059

電力系統(tǒng)的價值就是為用戶提供可靠、合理的電能，而電能的發(fā)電、供電、用電是保持一致的，發(fā)電系統(tǒng)必須要與負(fù)荷的波動保持均衡，否則電力系統(tǒng)整體的穩(wěn)定性將不能保證，所以電力負(fù)荷預(yù)測工作必須做到準(zhǔn)確無誤。由于影響負(fù)荷預(yù)測準(zhǔn)確性的因素眾多，筆者結(jié)合多年工作經(jīng)驗(yàn)，以泰州地區(qū)電力負(fù)荷為例，介紹了影響因素及采取的相應(yīng)措施。

1 電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測的特征

負(fù)荷的大小與很多因素有著直接的關(guān)系，這些因素分為兩類，分別為確定性因素和不確定性因素；所謂負(fù)荷預(yù)測就是結(jié)合過去和現(xiàn)在來預(yù)測未來，也就是說，負(fù)荷預(yù)測主要是分析未來的不確定因素，其特點(diǎn)分為下面三種：

1.1 負(fù)荷預(yù)測的條件性

負(fù)荷預(yù)測是在一定的條件下生成的，條件分為兩種，分別為假設(shè)條件和必然條件，按照第一種所做出的預(yù)測具有條件性，按照第二種所做出的預(yù)測更為可靠。例如在預(yù)測模型訓(xùn)練時，參數(shù)的初始值不同，所預(yù)測的結(jié)果也就不同，也就具有了特定的條件性。

1.2 負(fù)荷預(yù)測的非準(zhǔn)確性

負(fù)荷會受到很多因素的影響，而且這些因素都會經(jīng)常發(fā)生改變，例如氣候、經(jīng)濟(jì)等，有些因素能夠預(yù)測，而有些因素很難預(yù)測得到。

1.3 負(fù)荷預(yù)測多方案性

由于預(yù)測手段、預(yù)測條件或數(shù)據(jù)模型都是不同的，因此所預(yù)測出的結(jié)果也存在很大的不同，所以說負(fù)荷預(yù)測具有多方案性。

2 影響電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測準(zhǔn)確性的原因

2.1 節(jié)假日因素

在節(jié)假日期間，由于許多工業(yè)負(fù)荷停運(yùn)或降低，同時居民用電負(fù)荷相應(yīng)增加，這就導(dǎo)致了負(fù)荷發(fā)生較大變化，由于工業(yè)負(fù)荷停運(yùn)的真實(shí)數(shù)據(jù)很難掌握，給預(yù)測帶來很大難度。不同節(jié)日，負(fù)荷變化也大不相同。例如清明節(jié)是傳統(tǒng)的祭祖日，民俗氣氛濃郁，大多數(shù)鄉(xiāng)、鎮(zhèn)、民營企業(yè)都放假，對于此類企業(yè)較多的泰州地區(qū)的負(fù)荷影響很大。圖1為2014年4月5日（清明節(jié)）與2014年4月4日（正常日）的負(fù)荷曲線比較。

2.2 天氣因素

天氣變化是影響負(fù)荷最關(guān)鍵的因素。不同的風(fēng)向、風(fēng)速、云量、濕度、雨量、溫度給人體的感覺不同。如同樣的溫度，濕度大，人體感覺悶熱，濕度小，人體感覺涼快，因此空調(diào)的使用量就大不相同。在雷雨天，雨量的大小、時間的長短、雨后的溫度都是決定空調(diào)負(fù)荷下降多少的因素。夏季空調(diào)負(fù)荷占很大比例，泰州地區(qū)空調(diào)負(fù)荷約600MW，雷雨天氣視雷雨的大小可造成50%～80%空調(diào)負(fù)荷損失，因此遇有雷雨天氣，負(fù)荷突降直接影響負(fù)荷預(yù)測的準(zhǔn)確率。圖2為泰州地區(qū)2014年8月1日（雷陣雨）與7月31日（正常日）負(fù)荷曲線對比。

2.3 大用戶因素

大用戶負(fù)荷變化對負(fù)荷預(yù)測的準(zhǔn)確性有很大的影響，如果大用戶設(shè)備出現(xiàn)故障而停產(chǎn)，負(fù)荷就會降低。如泰州地區(qū)100MW以上大用戶有三家，占總負(fù)荷的20%以上，其中泰興新浦化工的用電負(fù)荷達(dá)160MW，因該廠是化工企業(yè)，經(jīng)常因故障、漲庫、原料不合格、環(huán)保不過關(guān)等原因減產(chǎn)或停產(chǎn)，使電網(wǎng)負(fù)荷波動很大，嚴(yán)重影響預(yù)測的準(zhǔn)確性。

2.4 非統(tǒng)調(diào)小電廠因素

非統(tǒng)調(diào)小電廠上網(wǎng)負(fù)荷多少，直接影響到電網(wǎng)負(fù)荷。小電廠上網(wǎng)負(fù)荷的忽高忽低、隨意開停機(jī)、無計劃檢修等都會造成電網(wǎng)負(fù)荷波動，從而影響預(yù)測負(fù)荷的準(zhǔn)確性。泰州地區(qū)在負(fù)荷預(yù)測工作開展初期，小電廠上網(wǎng)負(fù)荷曾經(jīng)嚴(yán)重影響預(yù)測工作。當(dāng)時統(tǒng)調(diào)平均負(fù)荷350MW，小電廠上網(wǎng)負(fù)荷110WM，占總負(fù)荷的30%左右，由于當(dāng)時缺少管理辦法，小電廠的無計劃發(fā)電、檢修以及隨意開停機(jī)等給預(yù)測工作帶來很大困難。

2.5 數(shù)據(jù)傳輸因素

電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測工作屬于一項(xiàng)非常系統(tǒng)的工作，其準(zhǔn)確性關(guān)系到企業(yè)的眾多環(huán)節(jié)，由于一些原因引起數(shù)據(jù)傳輸受阻問題，導(dǎo)致預(yù)測的準(zhǔn)確性受到嚴(yán)重的影響。

2.6 管理制度因素

當(dāng)前電力企業(yè)的管理制度比較松散或制度已完善，但在實(shí)際工作中沒有嚴(yán)格執(zhí)行，企業(yè)不能完全掌握生產(chǎn)過程，當(dāng)負(fù)荷發(fā)生變化后不能及時、準(zhǔn)確地掌握信息，影響了預(yù)測的準(zhǔn)確性。

2.7 預(yù)測軟件因素

從當(dāng)前的情況看來，很多供電企業(yè)都缺乏系統(tǒng)的負(fù)荷預(yù)測軟件，采用的多為人工和軟件結(jié)合方式進(jìn)行預(yù)測，雖然這種方式對預(yù)測的準(zhǔn)確度較為樂觀，但是受到人為主觀的影響較大，導(dǎo)致預(yù)測過程中存在一定的不穩(wěn)定性。

3 提升電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測準(zhǔn)確性的對策

3.1 完善節(jié)假日的負(fù)荷檢測工作

為了更好地保證節(jié)假日期間負(fù)荷預(yù)測的準(zhǔn)確性，應(yīng)從以下三個方面著手：其一，深入剖析節(jié)假日期間負(fù)荷的分布，掌握節(jié)假日的時間以及用戶在節(jié)假日的用電狀況；其二，對比最近幾年該時期的負(fù)荷預(yù)測數(shù)據(jù)，并結(jié)合具體的增長率及天氣進(jìn)行分析；其三，企業(yè)在節(jié)假日期間要安排值班人員，結(jié)合負(fù)荷和天氣優(yōu)化負(fù)荷預(yù)測值，盡可能降低預(yù)測值的誤差。

3.2 及時觀測天氣情況

通過天氣狀況調(diào)整預(yù)測值是負(fù)荷預(yù)測的一種方法。由于上報的預(yù)測負(fù)荷曲線存在很大的出入，導(dǎo)致上報的數(shù)據(jù)只能作為參考數(shù)據(jù)。當(dāng)前預(yù)測負(fù)荷的算法主要包括回歸法、線性外推法等，不同的方法在不同場合中有著不同結(jié)果，但是這些方法都沒有把氣象信息因素劃分到考慮的范圍中；另外有些地區(qū)在采集氣象數(shù)據(jù)時只是從氣象指標(biāo)中進(jìn)行采集，導(dǎo)致負(fù)荷預(yù)測的準(zhǔn)確性大大降低。因此必須要及時觀測天氣情況，通過正確的氣象信息來計算負(fù)荷，對不同區(qū)域的溫濕度、風(fēng)向都要進(jìn)行詳細(xì)的分析，這對增強(qiáng)電網(wǎng)的穩(wěn)定性是非常重要的。

3.3 加強(qiáng)對大用戶的掌握

大用戶對電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測的準(zhǔn)確性有著很大的影響，因此電力企業(yè)要積極與大用戶進(jìn)行溝通，掌握大用戶的經(jīng)營狀況，例如在有設(shè)備需要檢修時，大用戶必須要提前上報檢修任務(wù)表或出現(xiàn)停產(chǎn)時大用戶也需要上報恢復(fù)的具體情況。另外還要有效分析大用戶的用電負(fù)荷曲線，掌握其用電的規(guī)律，只有這樣才能更好地降低各類因素對負(fù)荷預(yù)測準(zhǔn)確性的影響，增強(qiáng)預(yù)測的準(zhǔn)確性。

3.4 加強(qiáng)非統(tǒng)調(diào)小電廠管理

為了減少小電廠無計劃發(fā)電、無計劃檢修、隨意開停機(jī)對負(fù)荷預(yù)測造成的影響，要加強(qiáng)對小電廠的管理。必須對小電廠下發(fā)日上網(wǎng)計劃曲線，要求按計劃上網(wǎng)發(fā)電，并對上網(wǎng)計劃進(jìn)行考核。計劃檢修要按規(guī)定時間提出申請，設(shè)備故障停機(jī)要提前預(yù)報恢復(fù)時間。

3.5 完善數(shù)據(jù)通訊工作

為了做好負(fù)荷預(yù)測的準(zhǔn)確性，必須有效地完善數(shù)據(jù)通訊工作，把人為產(chǎn)生的誤差及故障問題控制在最小，同時還要與有關(guān)負(fù)荷預(yù)測的各個部門進(jìn)行溝通，保持相互配合關(guān)系；要保證調(diào)度人員的個人素質(zhì)，對產(chǎn)生的問題要立即向上級報告，避免問題的擴(kuò)大?？傊?，只有在各個部門都充分認(rèn)識到負(fù)荷預(yù)測的意義之后，預(yù)測的準(zhǔn)確性才能大幅度上升，由于部門之間配合問題對負(fù)荷預(yù)測準(zhǔn)確性的影響情況也會有很大的改善。

3.6 完善負(fù)荷預(yù)測的管理制度

電力企業(yè)必須通過成立專責(zé)機(jī)構(gòu)的方式來提高負(fù)荷預(yù)測的準(zhǔn)確性，每周可以開展一次針對負(fù)荷預(yù)測的小型會議，在會議中對工作中存在的問題進(jìn)行討論和完善；與此同時還要與負(fù)荷專責(zé)人進(jìn)行交流，如果調(diào)度時出現(xiàn)重大的變動要立即上報有關(guān)部門，使預(yù)測的結(jié)果更加準(zhǔn)確，提高負(fù)荷預(yù)測的準(zhǔn)確程度?？傊?，通過完善負(fù)荷預(yù)測的管理制度，可以為企業(yè)提供更多科學(xué)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，為負(fù)荷預(yù)測的準(zhǔn)確度提供保障。

3.7 使用先進(jìn)的預(yù)測軟件

為了更好地保障電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測準(zhǔn)確性的程度，積極引入先進(jìn)的預(yù)測軟件是一項(xiàng)非常重要的工作，目前較為先進(jìn)的軟件為SCADA采集系統(tǒng)，在電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測中應(yīng)用該采集系統(tǒng)能夠?qū)λ械臄?shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計，同時能夠依照歷史數(shù)據(jù)來選擇采錄數(shù)據(jù)，進(jìn)而通過計算獲得較為準(zhǔn)確的負(fù)荷預(yù)測值。除此之外，SCADA采集系統(tǒng)還能實(shí)現(xiàn)對歷史負(fù)荷的曲線對比，通過與檢修計劃、氣象情況等來優(yōu)化負(fù)荷的預(yù)測值，極大地增強(qiáng)了電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測值的準(zhǔn)確性。

4 結(jié)語

通過上述分析能夠看出，電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測與電力系統(tǒng)安全性有著直接的關(guān)系，同時也關(guān)系到供電的整體水平，因此必須要盡最大的能力保障電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測的準(zhǔn)確性，不斷優(yōu)化負(fù)荷預(yù)測值，增強(qiáng)預(yù)測的科學(xué)性、準(zhǔn)確性，這樣電力企業(yè)才能獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益，創(chuàng)造更好的市場競爭力，為企業(yè)長期的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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作者簡介：張翠芝（1965-），女，山東乳山人，泰州市供電公司工程師，研究方向：負(fù)荷預(yù)測與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析。

（責(zé)任編輯：秦遜玉）