短期電力負(fù)荷預(yù)測(cè)影響因素分析與研究

吳尚尚

摘 要：無(wú)論是對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)調(diào)度還是制定運(yùn)行計(jì)劃，或者對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)控制都需要以電力負(fù)荷的預(yù)測(cè)為前提，在電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)正常運(yùn)轉(zhuǎn)和相關(guān)規(guī)劃部門(mén)下達(dá)一些決策的過(guò)程中，對(duì)于電力負(fù)荷預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性也有著較大程度的依賴(lài)。尋找有效方法來(lái)提高負(fù)荷預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性是當(dāng)前保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)和獲取更多利潤(rùn)的關(guān)鍵。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);工業(yè)負(fù)荷;影響因素

中圖分類(lèi)號(hào)：TM714? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

在事件不斷變化的過(guò)程中電力負(fù)荷也會(huì)產(chǎn)生一定程度的變化，我們將這種情況下的某一個(gè)周期內(nèi)的電網(wǎng)或者區(qū)域出現(xiàn)的一些最小或者最大負(fù)荷值稱(chēng)為這一統(tǒng)計(jì)期的最小負(fù)荷或者最大負(fù)荷。根據(jù)統(tǒng)計(jì)周期的不同可以將最大負(fù)荷分為年周期、月周期、日周期的最大負(fù)荷，而最小負(fù)荷也是分為面周期、月周期、日周期的最小負(fù)荷。

而在電力負(fù)荷中平均負(fù)荷的概念指的就是某個(gè)周期之內(nèi)負(fù)荷的平均值。在正常情況下我們對(duì)時(shí)間不斷變化過(guò)程中電力負(fù)荷的波動(dòng)規(guī)律用負(fù)荷曲線(xiàn)來(lái)進(jìn)行表示，負(fù)荷曲線(xiàn)的主要功能是描某一個(gè)時(shí)間段內(nèi)負(fù)荷在時(shí)間變化過(guò)程中的波動(dòng)，曲線(xiàn)之中的橫軸一般用來(lái)表示時(shí)間，而縱軸方向表示的一般為負(fù)荷的絕對(duì)值。在對(duì)負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)的過(guò)程中的準(zhǔn)確性常常會(huì)受到很多因素的影響，而對(duì)這些影響因素進(jìn)行有效的分析是保證電力負(fù)荷預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性的關(guān)鍵。

1 負(fù)荷的分類(lèi)

1.1 商業(yè)負(fù)荷

商業(yè)負(fù)荷是商業(yè)部門(mén)在從事一些商業(yè)服務(wù)的過(guò)程中所消耗掉的電能。在一般情況下商業(yè)部門(mén)用電的時(shí)間都表現(xiàn)出一定的平穩(wěn)性，但是常常會(huì)因?yàn)榧竟?jié)的不斷變化而出現(xiàn)一些變化。雖然在許多用電負(fù)荷行業(yè)中，商業(yè)負(fù)荷的比民用和工業(yè)負(fù)荷的占有量會(huì)少很多，但是近年來(lái)在經(jīng)濟(jì)不斷增長(zhǎng)的情況下，商業(yè)負(fù)荷也表現(xiàn)出了極為明顯的上升趨勢(shì)，而且在節(jié)假日營(yíng)業(yè)時(shí)間出現(xiàn)增加的情況下對(duì)于負(fù)荷預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性也造成了一定的影響。

1.2 工業(yè)負(fù)荷

工業(yè)負(fù)荷的具體內(nèi)容是指在國(guó)家工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中為了滿(mǎn)足生產(chǎn)需要而消耗掉的電能。從整體上來(lái)說(shuō)，在眾多用電負(fù)荷行業(yè)之中工業(yè)負(fù)荷所占的比重是最大的，而且工業(yè)負(fù)荷也并不容易受到氣候因素的影響，并且其在一定程度上也具有季節(jié)性的特點(diǎn)，工業(yè)負(fù)荷比其他負(fù)荷的穩(wěn)定性要好得多。

1.3 居民用電負(fù)荷

當(dāng)前在各個(gè)行業(yè)的用電負(fù)荷之中居民用電負(fù)荷在我國(guó)用電總量之中的占比達(dá)到10 %，居民用電負(fù)荷的大部分用電客戶(hù)都是居民，而在居民用電量方面必然會(huì)受到季節(jié)變化的影響，并且其也會(huì)表現(xiàn)出一定的周期性。這主要是因?yàn)樵谙募镜絹?lái)的時(shí)候氣溫相對(duì)較高，人們對(duì)空調(diào)和風(fēng)扇等相關(guān)設(shè)備進(jìn)行使用的過(guò)程中用電量會(huì)呈現(xiàn)較高的增長(zhǎng)趨勢(shì)，而且居民在19：00～22：00這個(gè)時(shí)間段一般也都會(huì)待在家中，他們?cè)谟^(guān)看電視或者使用電腦的過(guò)程中也會(huì)加大電量的使用。

2 負(fù)荷的具體特性

由于負(fù)荷的變化情況會(huì)隨著時(shí)間的變化而出現(xiàn)一定的波動(dòng)，所以其特性也就表現(xiàn)在連續(xù)性和周期性2個(gè)方面。下面我們對(duì)連續(xù)性和周期性分別進(jìn)行介紹。

2.1 連續(xù)性

想要使負(fù)荷不出現(xiàn)跳變，就要求電力系統(tǒng)具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，而且電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性也會(huì)使負(fù)荷的變化呈現(xiàn)出一定的連續(xù)性。在電器企業(yè)對(duì)電荷的需求側(cè)進(jìn)行突然投入的過(guò)程中電網(wǎng)的負(fù)荷必然會(huì)呈現(xiàn)出一定程度的波動(dòng)，而在這個(gè)過(guò)程中，波動(dòng)的程度超過(guò)了系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)備用的用量就會(huì)造成系統(tǒng)頻率下降，同時(shí)電機(jī)的無(wú)功需求也出現(xiàn)增加的情況，并且在這種情況下系統(tǒng)的電壓也會(huì)出現(xiàn)降低，此時(shí)系統(tǒng)的安全性就會(huì)受到較大程度的影響。同理在電能需求側(cè)對(duì)負(fù)荷突然切除較大的時(shí)候系統(tǒng)提供的無(wú)功功率會(huì)比負(fù)荷消耗掉的無(wú)功要高，在這種情況下，系統(tǒng)接點(diǎn)的電壓也會(huì)出現(xiàn)增高的問(wèn)題，這一問(wèn)題的出現(xiàn)將會(huì)給設(shè)備的安全運(yùn)行帶來(lái)一定的不利影響。所以在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的過(guò)程中對(duì)于投切負(fù)荷大小的要求也相對(duì)較高，這也在一定程度上決定了負(fù)荷變化過(guò)程中的連續(xù)性。

2.2 周期性

作為電力負(fù)荷的一種重要特性，負(fù)荷的周期性一般都是以年周期來(lái)進(jìn)行表現(xiàn)，這種表現(xiàn)出來(lái)的性質(zhì)我們稱(chēng)之為年周期性，其出現(xiàn)周期性的原因是因?yàn)橐荒曛屑竟?jié)之間的周期性變化。在冬季來(lái)臨的時(shí)候由于天氣較冷而使較多的人增加了對(duì)空調(diào)或者電暖氣等一些取暖設(shè)備的使用，在這種情況下用電量急劇上升的同時(shí)供暖負(fù)荷增多。而在夏季的時(shí)候由于氣溫相對(duì)較高，人們出于對(duì)防暑降溫方面的需求而對(duì)空調(diào)和風(fēng)扇等相關(guān)設(shè)備進(jìn)行使用的較之春秋要多得多，在這個(gè)過(guò)程中用電量會(huì)呈現(xiàn)較高的增長(zhǎng)勢(shì)頭，而在這樣的情況下降溫設(shè)備的使用也必然造成用電負(fù)荷的增加。在春秋2個(gè)季節(jié)中人們對(duì)于取暖和降溫等相關(guān)方面的設(shè)備需求相對(duì)較小，所以這2個(gè)季節(jié)的用電負(fù)荷也相對(duì)較低。在這種情況下由于四季更替所帶來(lái)的用電負(fù)荷的變化會(huì)呈現(xiàn)出一定的周期性特征。

3 負(fù)荷影響因素

3.1 氣候影響

當(dāng)天氣情況發(fā)生變化時(shí)在一定程度上會(huì)對(duì)用電負(fù)荷造成很大的影響，比如說(shuō)在下雨或者陰天的情況下天氣相對(duì)昏暗，而一些工廠(chǎng)或者工人就會(huì)為了照明而大量地使用電燈等照明設(shè)備，這些設(shè)備的應(yīng)用必然會(huì)造成用電負(fù)荷增加。而在夏季的時(shí)候由于氣溫相對(duì)較高，由于人們對(duì)防暑降溫方面的需求，對(duì)空調(diào)和風(fēng)扇等相關(guān)設(shè)備使用的次數(shù)比春秋季節(jié)要多，在這個(gè)過(guò)程中用電量會(huì)呈現(xiàn)較高的增長(zhǎng)勢(shì)頭，而在這樣的情況下降溫設(shè)備的使用也必然會(huì)造成用電負(fù)荷的增加。在我國(guó)農(nóng)村和城市的用電負(fù)荷具有一定的差異，農(nóng)村地區(qū)對(duì)于空調(diào)的使用相對(duì)較少，所以這方面的用電負(fù)荷比城鎮(zhèn)要低，所以在鄉(xiāng)村中氣溫對(duì)負(fù)荷帶來(lái)的影響并不顯著。在電力系統(tǒng)中氣溫主要影響的是日用電量和最大的負(fù)荷量。

3.2 電價(jià)政策影響

當(dāng)前峰谷電價(jià)政策的實(shí)行在對(duì)高峰時(shí)間段負(fù)荷的增長(zhǎng)起到抑制作用的同時(shí)也使負(fù)荷率得到了顯著的提高，并且也使尖鋒負(fù)荷在一個(gè)年周期中持續(xù)的時(shí)間也得到了增加，由此使電網(wǎng)設(shè)備的利用率得到了有效的提高。

3.3 電力供應(yīng)能力

如果出現(xiàn)電力供應(yīng)能力不足的情況就必須相應(yīng)地采用一些規(guī)模較大拉閘限電和有序用電的策略，以此來(lái)使電網(wǎng)的安全和一些重要的用戶(hù)用電需求得到保證。而這些對(duì)負(fù)荷變化規(guī)律進(jìn)行改變的方法必然會(huì)影響到電網(wǎng)負(fù)荷的特性。

3.4 隨機(jī)因素

一般而言，構(gòu)成一個(gè)完整電力系統(tǒng)需要相對(duì)較多的獨(dú)立用戶(hù)，而在不同用戶(hù)之間，人們對(duì)用電方式的選擇存在較大的差異，在這種情況下負(fù)荷的應(yīng)用就會(huì)表現(xiàn)出一定的不確定性，這種不確定性也就是常規(guī)意義上的隨機(jī)性。而且一些諸如地震和臺(tái)風(fēng)等相關(guān)的自然災(zāi)害對(duì)于負(fù)荷也會(huì)造成較大程度的影響。上述這些隨機(jī)因素的出現(xiàn)對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)所造成的負(fù)荷影響也表現(xiàn)出一定的隨機(jī)性。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷增長(zhǎng)，人們生活水平不斷提高，人們對(duì)于電力供應(yīng)的需求也越來(lái)越高，在這樣的情況下，電力負(fù)荷預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性將影響人們能否享受到更加優(yōu)質(zhì)的供電服務(wù)。通過(guò)對(duì)影響電力負(fù)荷預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性的相關(guān)因素進(jìn)行分析，希望能夠?yàn)殡娏π袠I(yè)的發(fā)展和相關(guān)系統(tǒng)的完善做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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