電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)中數(shù)據(jù)挖掘的應(yīng)用分析

山東工商學(xué)院數(shù)學(xué)與信息科學(xué)學(xué)院 辛 英

1 電力系統(tǒng)符合預(yù)測(cè)的方法

在實(shí)際的工作中，由于影響電力系統(tǒng)的因素比較多，因此需要電力人員加強(qiáng)對(duì)電力負(fù)荷預(yù)測(cè)工作的管理和控制力度，對(duì)符合預(yù)測(cè)的方式進(jìn)行合理的分析和預(yù)算，從而確保電力系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。傳統(tǒng)進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測(cè)分析的主要方式有：電量單耗法、電力彈性系數(shù)法、重要用戶(hù)調(diào)查法這三種。而中長(zhǎng)期負(fù)荷預(yù)測(cè)大多都是應(yīng)用在電力系統(tǒng)的擴(kuò)建規(guī)劃設(shè)計(jì)中，對(duì)裝機(jī)容量的大小、形式、地點(diǎn)、時(shí)間和電網(wǎng)的增容擴(kuò)建進(jìn)行詳細(xì)的分析和規(guī)劃。短期預(yù)測(cè)的方法通常都是采用線性回歸分析法，其優(yōu)勢(shì)在于快速、便捷，對(duì)于短時(shí)間內(nèi)的電力系統(tǒng)負(fù)荷數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)和分析。不過(guò)隨著我國(guó)技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)階段進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測(cè)的主要方式是數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，其優(yōu)勢(shì)在于，通過(guò)電力系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)，以模糊推理的形式構(gòu)建出負(fù)荷預(yù)測(cè)的相關(guān)模型，并從中發(fā)現(xiàn)其潛在的內(nèi)容，從而提升這個(gè)電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

2.簡(jiǎn)述電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)

2.1 概念

數(shù)據(jù)挖掘是從大量的數(shù)據(jù)中通過(guò)篩選的方式選擇出具有潛在價(jià)值的內(nèi)容并進(jìn)行深入分析的一個(gè)過(guò)程，由于其涉及到的內(nèi)容較多，工序也比較繁雜，因此在實(shí)際的工作中，必須要做到細(xì)致、耐心，以確保分析的準(zhǔn)確性。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)也被越來(lái)越多的人重視和使用。不過(guò)在進(jìn)行電力數(shù)據(jù)挖掘工作時(shí)，要結(jié)合構(gòu)建模型的不同情況對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的分析，通過(guò)對(duì)大量數(shù)據(jù)的分析，找出其內(nèi)在更深層次的數(shù)據(jù)內(nèi)容，并對(duì)這些內(nèi)容進(jìn)行合理的預(yù)測(cè)和分析，從而確保電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，促進(jìn)電力企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

2.2 數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的方法

區(qū)域的不同，其負(fù)荷的情況也會(huì)發(fā)生改變，而預(yù)測(cè)的方式越多，給工作人員的選擇也就越多，自然其預(yù)測(cè)的數(shù)值也就越精確。在進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測(cè)工作時(shí)，有很多新的預(yù)測(cè)方式產(chǎn)生，比如說(shuō)灰色系統(tǒng)法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等。同時(shí)，在電力系統(tǒng)符合預(yù)測(cè)過(guò)程中，還有一些輔助的方式來(lái)幫助預(yù)測(cè)的數(shù)值達(dá)到精細(xì)，例如負(fù)荷曲線預(yù)測(cè)方法、預(yù)測(cè)月度數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)方法等，這這些方式在使用的過(guò)程中，還可以通過(guò)對(duì)歷史序列中存在的一些不良數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)，從而提升預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度。這就給了相關(guān)人員比較多的選擇機(jī)會(huì)，結(jié)合實(shí)際的工作內(nèi)容，選擇多種適合的預(yù)測(cè)方式，并對(duì)預(yù)測(cè)的數(shù)值進(jìn)行細(xì)致的對(duì)比分析，得出最終的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)

2.3 數(shù)據(jù)挖掘在電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)中的實(shí)際應(yīng)用

電力系統(tǒng)的有效運(yùn)轉(zhuǎn)與人們的生活和生產(chǎn)是緊密聯(lián)系在一起的，不過(guò)由于人們對(duì)電量的需求情況不同，為了對(duì)其進(jìn)行合理的控制，要對(duì)電力系統(tǒng)的負(fù)荷預(yù)測(cè)進(jìn)行嚴(yán)格的管理。在電力輸送中，由于用戶(hù)的需求不同，其能量負(fù)荷也會(huì)有所不同，所以要對(duì)負(fù)荷的情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的追蹤，以確保電力輸送的穩(wěn)定和安全。另外，在進(jìn)行電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)時(shí)，使用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可以對(duì)相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行深入的挖掘工作，并對(duì)挖掘出的信息進(jìn)行詳細(xì)的預(yù)測(cè)和分析，從而滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)電力的需求，促進(jìn)我國(guó)電力企業(yè)的發(fā)展。

3.數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在負(fù)荷預(yù)測(cè)中應(yīng)用的主要內(nèi)容

數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)主要是針對(duì)電力系統(tǒng)負(fù)荷中的指標(biāo)、電量、負(fù)荷特性、曲線、基于誤差以及用電客戶(hù)的管理等進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)測(cè)工作。對(duì)于指標(biāo)的預(yù)測(cè)主要分為兩個(gè)方面：經(jīng)濟(jì)指標(biāo)以及綜合指標(biāo)，且挖掘的方式多達(dá)10種以上，即使是刪除一些方法，也可以確保其預(yù)測(cè)的數(shù)值進(jìn)行有效的保存，不會(huì)影響后續(xù)的分析工作以及預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。

1）在進(jìn)行電量預(yù)測(cè)工作時(shí)，主要是對(duì)月度以及年度的各行業(yè)的電量情況進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)測(cè)。其各行業(yè)月度的電量預(yù)測(cè)采取的方式主要有：Winters周期性指數(shù)平滑預(yù)測(cè)法、改進(jìn)Winters周期性指數(shù)平滑預(yù)測(cè)法、月度量周期自回歸模型預(yù)測(cè)法這三種。

2）負(fù)荷特性預(yù)測(cè)。主要包含了年負(fù)荷特性參數(shù)預(yù)測(cè)、月負(fù)荷特性參數(shù)預(yù)測(cè)和日負(fù)荷特性參數(shù)預(yù)測(cè)。其中月負(fù)荷特性參數(shù)預(yù)測(cè)主要是對(duì)月供電量、月最大日供電量、月最小日供電量、月平均日供電量、月最大負(fù)荷、月最小負(fù)荷、月平均負(fù)荷、月最大峰谷差、月平均日峰谷差、月平均日負(fù)荷率、月最小負(fù)荷率、月負(fù)荷率、月最大峰谷差率、月平均日峰谷差率等的數(shù)據(jù)管理工作。

3）日負(fù)荷特性參數(shù)預(yù)測(cè)則是對(duì)日供電量、日最大負(fù)荷、日最小負(fù)荷、日平均負(fù)荷、日峰谷差、日峰谷差率、日負(fù)荷率、日最小負(fù)荷率等進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)管理的工作。

4）曲線預(yù)測(cè)主要包括的內(nèi)容有年負(fù)荷曲線，年持續(xù)負(fù)荷曲線以及日負(fù)荷曲線的預(yù)測(cè)工作。

5）基于誤差預(yù)測(cè)。其優(yōu)勢(shì)在于將測(cè)量人員的經(jīng)驗(yàn)以及擬合誤差的信息進(jìn)行有效的融合，將預(yù)測(cè)的數(shù)值進(jìn)行合理的修正工作，從而提高預(yù)測(cè)數(shù)值的精確度。主要應(yīng)用在國(guó)民經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、綜合指標(biāo)、年度各行業(yè)用電量這三方面的預(yù)測(cè)上。

通過(guò)分析擬合誤差的走勢(shì)，預(yù)測(cè)以后若干年擬合誤差的發(fā)展規(guī)律,確定未來(lái)年份的相對(duì)誤差上、下限，則可以得出預(yù)測(cè)對(duì)象未來(lái)年份預(yù)測(cè)結(jié)果。

6）基于綜合指標(biāo)預(yù)測(cè)。這也是我國(guó)電力系統(tǒng)中最為傳統(tǒng)的方法，其可以對(duì)全部用電的住戶(hù)進(jìn)行相應(yīng)的電量預(yù)測(cè)工作。

4.電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)中數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的發(fā)展前景

數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)是現(xiàn)今電力系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)電力自動(dòng)化以及輸配自動(dòng)化的重要組成部分?？萍技夹g(shù)的不斷發(fā)展，不僅加快了我國(guó)電力自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展速度，也加強(qiáng)了電力系統(tǒng)中數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的應(yīng)選用范圍，從而將原有的數(shù)據(jù)內(nèi)容與更新的數(shù)據(jù)有效的整合在一起，提升檢測(cè)速度，在確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的同時(shí)加快了系統(tǒng)運(yùn)行的效率。同時(shí)采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)也是促進(jìn)電力企業(yè)發(fā)展，提升我國(guó)經(jīng)濟(jì)效益的有效措施，是未來(lái)我國(guó)電力企業(yè)發(fā)展的重要方向。

5.小結(jié)

通過(guò)上文的講述，我們明確了電力系統(tǒng)與數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)之間的關(guān)系，利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可以有效的將電力系統(tǒng)中隱藏的數(shù)據(jù)急性挖掘和分析工作，從而提升電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定和安全性，為促進(jìn)我國(guó)電力企業(yè)的發(fā)展提供了有力的幫助。將數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)應(yīng)用到現(xiàn)今的電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)中，不僅可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)且準(zhǔn)確的整合和分析，還可以對(duì)電力自動(dòng)化系統(tǒng)帶來(lái)一定的技術(shù)支持，從而提升企業(yè)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)效益。

[1]于志勇,張?jiān)鰪?qiáng),呂盼,宋新甫．淺談電力負(fù)荷預(yù)測(cè)方法[J]．黑龍江科技信息,2017(05)．