短期電力負(fù)荷預(yù)測(cè)方法研究

周錫印

摘要：電力行業(yè)是社會(huì)生產(chǎn)生活的重要行業(yè)，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展作出了突出的貢獻(xiàn)。電力的短期負(fù)荷預(yù)測(cè)在整個(gè)電力系統(tǒng)構(gòu)建中占著十分重要的位置。電力系統(tǒng)與人們的日常生活息息相關(guān)。電力的短期負(fù)荷預(yù)測(cè)方法的準(zhǔn)確性也越來(lái)越引起人們的熱議與關(guān)心。本文將針對(duì)短期電力負(fù)荷預(yù)測(cè)的重要性，介紹短期電力負(fù)荷預(yù)測(cè)的基本概念和預(yù)測(cè)方法。希望對(duì)電力系統(tǒng)的整體調(diào)度和運(yùn)行有所幫助。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);短期電力負(fù)荷;灰色預(yù)測(cè)方法

隨著電力企業(yè)的發(fā)展，我國(guó)的電力系統(tǒng)也在不斷的優(yōu)化和完善。短期電力負(fù)荷預(yù)測(cè)是對(duì)電力能量的管理。對(duì)短期電力負(fù)荷的預(yù)測(cè)能夠?yàn)殡娏ο到y(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。但短期電力負(fù)荷預(yù)測(cè)具有自身的特殊性，在預(yù)測(cè)中也會(huì)受到外界環(huán)境因素的影響而具有不穩(wěn)定性。因此加強(qiáng)電力短期負(fù)荷預(yù)測(cè)的方式，提高預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性能有效的保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，還能為電力企業(yè)制定用電計(jì)劃和實(shí)現(xiàn)電力的調(diào)度提供參考依據(jù)。

一、短期電力負(fù)荷預(yù)測(cè)的基本認(rèn)識(shí)

（一）短期電力負(fù)荷預(yù)測(cè)方法的概況

電力系統(tǒng)的負(fù)荷預(yù)測(cè)是應(yīng)用在供電領(lǐng)域的技術(shù)，它主要是通過(guò)專(zhuān)業(yè)的公式計(jì)算出電力系統(tǒng)自身的負(fù)荷情況與將要產(chǎn)生的電力負(fù)荷，這樣進(jìn)行計(jì)算能有效的節(jié)約電力資源，幫助提高電力的應(yīng)用。電力負(fù)荷的預(yù)算的數(shù)值可能與實(shí)際的電力傳輸存在著一定的誤差，這主要是由于電力系統(tǒng)會(huì)受到天氣和環(huán)境的影響。電力負(fù)荷自身存在中不穩(wěn)定性，但電力負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果會(huì)直接影響電力系統(tǒng)的安全。

（二）短期電力負(fù)荷預(yù)測(cè)方法的特點(diǎn)

影響電力系統(tǒng)短期預(yù)測(cè)的因素有多種。電力企業(yè)需要對(duì)電力系統(tǒng)的負(fù)荷情況進(jìn)行預(yù)測(cè)，通過(guò)公式的計(jì)算來(lái)制定發(fā)電計(jì)劃。還能通過(guò)電力負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果來(lái)對(duì)電力系統(tǒng)的構(gòu)建進(jìn)行檢修，尤其是電力系統(tǒng)中的發(fā)動(dòng)機(jī)問(wèn)題。而電力負(fù)荷預(yù)測(cè)的特點(diǎn)有多樣，其中包括：不穩(wěn)定性，在對(duì)電力負(fù)荷系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)測(cè)是，會(huì)面對(duì)預(yù)測(cè)水平的高低以及天氣和環(huán)境的影響，從而使得電力負(fù)荷預(yù)測(cè)的結(jié)果具有不確定性。附加條件性，電力負(fù)荷的預(yù)測(cè)需要在一定的條件下進(jìn)行，這些條件中，有一些是可以通過(guò)預(yù)測(cè)得到具有參考價(jià)值的結(jié)果;例如：電力負(fù)荷的變化規(guī)律。另外一些條件是在假設(shè)的條件下進(jìn)行預(yù)測(cè)的，但真實(shí)的情況可能存在著偏頗。因此這也使得電力負(fù)荷預(yù)測(cè)條件的不確定，在實(shí)際的預(yù)測(cè)中，應(yīng)該盡量減少對(duì)假設(shè)性條件的應(yīng)用。以此來(lái)最大程度保證預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)與實(shí)際的一致性。

（三）短期電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)的重要性

短期電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)是幫助電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)輸功能的重要技術(shù)。通過(guò)編制用戶發(fā)電計(jì)劃，進(jìn)行高精度短期負(fù)荷預(yù)測(cè)，通過(guò)負(fù)荷預(yù)測(cè)提供的電力數(shù)據(jù)信息，準(zhǔn)確估計(jì)電廠的功率變化，實(shí)現(xiàn)機(jī)組啟停狀態(tài)，降低發(fā)電機(jī)的備用容量值。在安全可靠的條件下，使發(fā)電量降至最低，從而促進(jìn)電力系統(tǒng)在正常運(yùn)行狀態(tài)下的發(fā)電。從而能夠保證電力系統(tǒng)在發(fā)電階段實(shí)現(xiàn)最小化成本和最大化效益。電力系統(tǒng)短期負(fù)荷預(yù)測(cè)也為確定市場(chǎng)大環(huán)境的電價(jià)提供了依據(jù)?，F(xiàn)代電力市場(chǎng)正處于一種競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)，電價(jià)是幫助市場(chǎng)調(diào)節(jié)電力的重要工具。而電價(jià)的確定必須建立在對(duì)電力系統(tǒng)負(fù)荷的預(yù)測(cè)情況下，才能合理確定市場(chǎng)電價(jià)。在電力采購(gòu)中獲得電價(jià)的主動(dòng)權(quán)才會(huì)使得電力企業(yè)擁有更具競(jìng)爭(zhēng)力的市場(chǎng)。電力系統(tǒng)短期負(fù)荷預(yù)測(cè)能夠反映了整個(gè)電力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)運(yùn)情況。對(duì)電力系統(tǒng)短期負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)，可以對(duì)運(yùn)行中的發(fā)電機(jī)進(jìn)行調(diào)整和計(jì)算。通過(guò)預(yù)測(cè)技術(shù)能提前制定好電力企業(yè)的發(fā)電計(jì)劃和電力的調(diào)度安排，以此來(lái)提高供電、輸電和用電的協(xié)調(diào)性。電力系統(tǒng)應(yīng)在差價(jià)合同的基礎(chǔ)上，合理考慮用電量，合理結(jié)算。如果負(fù)荷預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性不準(zhǔn)確，就會(huì)使得發(fā)電量供不應(yīng)求，對(duì)于電力的地區(qū)分配也會(huì)存在中不相匹配的情況。因此電力負(fù)荷預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性關(guān)乎電力系統(tǒng)的整體運(yùn)行。

二、短期電力負(fù)荷預(yù)測(cè)方法的介紹

（一）灰色預(yù)測(cè)方法

灰色檢測(cè)方法主要是用來(lái)處理電力一定區(qū)間和時(shí)區(qū)變化的過(guò)程。它的適用范圍是電力應(yīng)用數(shù)據(jù)較少，電力負(fù)荷的波動(dòng)范圍較小，電力波動(dòng)的時(shí)間較短的電力預(yù)測(cè)。灰色檢測(cè)主要是進(jìn)整個(gè)電力系統(tǒng)的電力負(fù)荷規(guī)律看成是一個(gè)函數(shù)，它的部分區(qū)間變化會(huì)引發(fā)整個(gè)系統(tǒng)的變化。因此在進(jìn)行預(yù)測(cè)過(guò)程中，根據(jù)電力負(fù)荷變化的函數(shù)關(guān)系來(lái)對(duì)其原因進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，從而能得知電力系統(tǒng)整體變化規(guī)律和電力傳輸之間的內(nèi)涵數(shù)值變化關(guān)系。而灰色預(yù)測(cè)方法也不需要過(guò)多的歷史電力負(fù)荷數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)，也不需要對(duì)電力的負(fù)荷預(yù)測(cè)進(jìn)行建模計(jì)算。這類(lèi)方法可以用于對(duì)重大節(jié)日的短期電力負(fù)荷預(yù)測(cè)，因?yàn)樵诠?jié)假日，工業(yè)的生產(chǎn)用電減少，民用社會(huì)電力的用電量會(huì)增大。這時(shí)可以采用短期的灰色電力負(fù)荷預(yù)測(cè)來(lái)對(duì)實(shí)際用電計(jì)劃進(jìn)行優(yōu)化，幫助減少電力資源的浪費(fèi)。

（二）混沌時(shí)間智能預(yù)測(cè)

電力短期負(fù)荷情況由于受到諸多因素的影響，使得對(duì)其變化規(guī)律函數(shù)關(guān)系的呈現(xiàn)也無(wú)法準(zhǔn)確的進(jìn)行判斷。但還是存在著一定的規(guī)律。例如：在某一時(shí)間段的電力負(fù)荷規(guī)律變化與某些年份中一段時(shí)間的電力負(fù)荷相似，這樣可以采取混沌時(shí)間序列的方式來(lái)進(jìn)行智能預(yù)測(cè)。這樣的預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)方法不需要借助其他時(shí)間段的電力負(fù)荷規(guī)律，只需要根據(jù)混沌吸引子的自相似性就能對(duì)電力負(fù)荷進(jìn)行有效的預(yù)測(cè)。這樣的預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性也有一定的保障。

（三）小波智能預(yù)測(cè)方法

小波智能預(yù)測(cè)方法主要是對(duì)電力運(yùn)輸網(wǎng)中的微弱信號(hào)進(jìn)行有效的反映，對(duì)于在電力運(yùn)輸中存在的敏感信號(hào)、特殊信號(hào)以及外界環(huán)境變化引發(fā)的突變信號(hào)進(jìn)行有效的收集。這種預(yù)測(cè)方法的使用范圍有限，可以根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果來(lái)進(jìn)行電力系統(tǒng)日負(fù)荷變化規(guī)律的預(yù)測(cè)。

三、結(jié)束語(yǔ)

在短期電力負(fù)荷預(yù)測(cè)技術(shù)的發(fā)展中，企業(yè)也在不斷的優(yōu)化和改進(jìn)，使之更好的為電力系統(tǒng)服務(wù)。同時(shí)實(shí)際的短期電力負(fù)荷預(yù)算實(shí)踐中，電力企業(yè)已經(jīng)能夠觀測(cè)到使用該技術(shù)能減少電力資源的浪費(fèi)，幫助電力供電和規(guī)劃用電。這也使得電力企業(yè)在應(yīng)用該技術(shù)時(shí)能受到可觀的經(jīng)濟(jì)效益和長(zhǎng)遠(yuǎn)的社會(huì)效益。

（作者單位：湖北工業(yè)大學(xué)）

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