基于電力系統(tǒng)負荷預測方法的配電網(wǎng)規(guī)劃中的實踐研究

陳晨

摘 要：近年來，我國電力產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，且為推動國民經(jīng)濟的發(fā)展做出了較大貢獻。作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，配電網(wǎng)的規(guī)劃情況直接關(guān)系著電力系統(tǒng)運行的效率和安全?；诖?，本文通過引入電力系統(tǒng)負荷預測方法，進而以某一電力工程實例為例，對該方法在配電網(wǎng)規(guī)劃中的應用展開了深入研究。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);負荷預測;配電網(wǎng)規(guī)劃

人們對電力需求的不斷增加為配電網(wǎng)的設計和規(guī)劃帶來了更為嚴峻的挑戰(zhàn)，作為確保配電網(wǎng)規(guī)劃工作得以順利完成的重要方法，電力系統(tǒng)負荷預測的應用情況一方面關(guān)系著電力系統(tǒng)自身的運行效率，另一方面，對于電力產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也具有重要影響。因此，將電力系統(tǒng)負荷預測方法恰當應用在配電網(wǎng)規(guī)劃中，無疑對于提高配電網(wǎng)規(guī)劃的科學性和促進電力產(chǎn)業(yè)的健康、穩(wěn)定發(fā)展具有重要的作用和意義。

一、電力系統(tǒng)負荷預測方法概述與工程概況

電力負荷預測，即以電力系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)與實時數(shù)據(jù)為依據(jù)，對其的未來的運行狀況進行預測的一種方法，通常情況下，進行預測的電力系統(tǒng)負荷大都為總有功負荷以及電力系統(tǒng)中各個節(jié)點的有功和無功負荷[1]。本文在研究過程中，以吉林省X城市的配電網(wǎng)絡為例，對電力系統(tǒng)負荷預測方法的應用進行說明。2014年，該市用電量共為25.65kWh，相應的電力系統(tǒng)負荷為369.58MW。

二、配電網(wǎng)規(guī)劃過程中電力系統(tǒng)負荷預測方法的實踐應用

（一）回歸分析法

回歸分析法是電力系統(tǒng)負荷預測的首要方法，其在X市配電網(wǎng)規(guī)劃中的應用如下：X市配電網(wǎng)規(guī)劃人員在對該市電力系統(tǒng)負荷的歷史數(shù)據(jù)進行分析的基礎(chǔ)上，找出系統(tǒng)負荷的變化規(guī)律和相關(guān)影響因素，在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建出相應地因變量（系統(tǒng)負荷）與自變量（影響因素）的數(shù)學模型，從而依據(jù)各影響因素（溫度、磨損程度、工作時間等）的變化情況對市電力系統(tǒng)負荷進行預測。需要說明的是，該市配電網(wǎng)規(guī)劃人員利用回歸分析法對電力系統(tǒng)負荷進行預測的優(yōu)點在于，此類方法對參數(shù)的估計速度較快，準確性較高，具有良好的數(shù)據(jù)擬合能力，但該方法對電力系統(tǒng)負荷的歷史數(shù)據(jù)樣本量與樣本的紛紛補規(guī)律具有較高的要求，故在實際應用中要想精確描述出電力系統(tǒng)負荷影響因素和確定出任何情況下均具有良好適用性的歸回方程是較為困難的，故在綜合考量下，最終X市配電規(guī)劃人員并未以這一方法作為該市配電網(wǎng)規(guī)劃的方法。

（二）人工神經(jīng)網(wǎng)絡法

對人工神經(jīng)網(wǎng)絡法進行分析可知，其是配電網(wǎng)規(guī)劃過程中電力系統(tǒng)負荷預測的主要方法之一。電力系統(tǒng)在實際運行中，其負荷可能受到多種因素的影響，從而導致其電力負荷系統(tǒng)各組件的隨機性與非線性關(guān)系進一步增加，在影響負荷預測的精度的同時，難以為配電網(wǎng)規(guī)劃提供有效的負荷數(shù)據(jù)支撐。人工神經(jīng)網(wǎng)絡法，即在電力系統(tǒng)負荷預測過程中，將人工神經(jīng)網(wǎng)絡模型予以引入，從而提高預測的精度和效率。在X市的配電網(wǎng)規(guī)劃過程中，其配電網(wǎng)規(guī)劃人員將電力系統(tǒng)負荷的歷史數(shù)據(jù)作為樣本數(shù)據(jù)，進而引入人工神經(jīng)網(wǎng)絡，使其同樣本共同創(chuàng)建電力系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，而后，借助訓練式算法對所構(gòu)建的神經(jīng)網(wǎng)絡進行訓練，直到滿足電力系統(tǒng)負荷預測的精度要求，而后對未來某段時間內(nèi)電力系統(tǒng)的負荷進行估算，從而為其配電網(wǎng)的高效、精確規(guī)劃提供了科學、有力的負荷預測數(shù)據(jù)支撐。

（三）負荷密度法

負荷密度法是配電網(wǎng)規(guī)劃中電力系統(tǒng)負荷預測的另一重要方法，X市配電網(wǎng)規(guī)劃人員在對基于負荷密度法的配電網(wǎng)規(guī)劃工作的可行性進行分析過程中，首先，將電力系統(tǒng)的待預測區(qū)域發(fā)呢別劃分為文教區(qū)、工業(yè)區(qū)、商業(yè)區(qū)和居民區(qū)，而后，以對應區(qū)域的經(jīng)濟居民收入的增長情況、地區(qū)人口規(guī)劃的特點和經(jīng)濟發(fā)展情況為依據(jù)，通過計算過去某段時間的分區(qū)負荷密度，并根據(jù)與本地區(qū)相似地區(qū)的用電水平恰當選取相應的密度指標，利用A=DS這一公式對所劃分的不同區(qū)域的用電負荷密度進行計算，其中，A為負荷密度，D和S分別表示用電密度與土地面積。對負荷密度法進行分析可知，該方法對于區(qū)域劃分較為明確的城市電力系統(tǒng)的負荷預測具有較強的適用性，但由于在可行性分析過程中，X市配電規(guī)劃人員只選取了市內(nèi)某一具體地區(qū)的不同區(qū)域進行負荷密度的計算，而對于整個X市而言，要想對其進行精確的區(qū)域劃分是較為困難的，故在對上述方法進行綜合考量后，配電規(guī)劃人員決定選取人工神經(jīng)網(wǎng)絡法對X市的電力系統(tǒng)負荷進行預測，并為其配電網(wǎng)工作提供相對精準的負荷數(shù)據(jù)支持。

三、結(jié)論

本文以吉林省X市為例，分別對回歸分析法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡法和負荷密度法三種電力系統(tǒng)負荷預測方法在該市配電網(wǎng)規(guī)劃中的應用做出了詳細探究，研究結(jié)果表明，對于X市而言，基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡法的電力系統(tǒng)負荷預測的效果最好，能夠為其配電網(wǎng)規(guī)劃提供有力的數(shù)據(jù)支撐。未來，還需進一步加強對電力系統(tǒng)負荷預測方法的研究與應用，確保其相關(guān)方法對于不同地區(qū)配電網(wǎng)規(guī)劃的適用性，為滿足地區(qū)人民用電需求和促進電力產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定提供可靠保障。

參考文獻：

[1]徐衛(wèi)東.城市配電網(wǎng)規(guī)劃中電量及負荷預測方法研究與實踐[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2012（20）：174-175.