摘要:随着我国社会经济地迅猛发展,对电力系统也加大了深入改革力度,我国的电力市场的发展环境也愈加规范。在对电网进行规划时应考虑到方方面面,以确保电网运行的质量,达到运行安全高效的目的。而要想实现这一目标,就应做好电网系统中电力负荷的预测工作。现今关于电力负荷的预测工作有多种多样的方法,但是根据现实情况不同,需要探索最适合实际的预测方法才能保证预测的准确率,进而指导电网系统的健康运行。另外,运行过程中还要不断摸索电网负荷变化的规律,对预测方法进行合理优化,提升电力负荷的预测质量和水平。
关键词:电网规划;负荷预测;方法
1电力负荷预测内容
开展电力负荷的预测工作,是以建立起来的电力负荷模型为研究对象,其最主要的构成包括,电力负荷的时空特性、电网系统的负荷电压以及电力的频率特性等内容。所谓的电力负荷的时空特性:是指随着空间位置改变和时间变动,电网负荷也会发生改变,而且通常这一改变较为复杂,需要通过分析负荷时间的曲线体现时空的特性,所以根据时间的区别,负荷曲线可以被划分为年负荷、季负荷、月负荷和日负荷;根据用电性质又可以划分为生活、农业、工业和市政四个研究领域等。关于电力负荷预测的模型,不仅要对短期实时电力负荷进行预测分析,还要发挥对电网规划以及电力发展进行长期预测的作用,一般情况下会通过概率统计对负荷进行评估。值得注意的是预测电网长期的负荷情况时,存在客观上的误差,而导致这一误差出现的原因是电网运行的不稳定、负荷变化的不确定。但是总体而言,负荷预测准确度还是非常高的。
2负荷预测的划分
根据负荷预测在电网规划中所起作用的不同,可将其分为以下三类:常规电量、负荷预测,负荷曲线预测及空间负荷预测,其中第一类常规电力、负荷预测主要的作用是通过预测城市未来一段时间内(通常是5年)的电力需求情况来确定电源点和电网网架情况;第二类负荷曲线预测主要是根据日负荷曲线得到各类指标下总的负荷和各个分类负荷之间的关系,是联系第三类负荷预测和第一类负荷预测的纽带;第三类空间负荷预测主要是根据负荷分布的地理位置、数量和时间,确定变电站的选址及终期规划容量,进而为近期规划提供参考,其准确性将影响电网规划的适应性和可持续建设性。综上所述,在对城市电网进行防护预测时应以城市的总体布局规划为依托,采取多种手段进行负荷及其分布的预测。
3电网规划负荷预测方法
3.1回归分析法
回归分析法的主要内容是根据历史数据的变化情况总结其变化规律,并分析影响这种变换规律的因素,建立相关的拟合方程式,然后确定其各项参数,以此来判断未来的负荷值。进行方程拟合分析的主要优点是形式简单,思路清晰,预测的速度较快且模型的拓展性较好,可以较好地预测可能出现的跳变负荷,但其也具有对历史数据要求高的缺点,同时计算的精度也较低,无法描述影响负荷的各种因素且难以初始化,需要相关的负荷预测工作人员具有较高的技巧和丰富的工作经验。
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3.2单耗法
所谓单耗法,则是通过测定电力负荷量的单耗进而分析预测全面用电量,一般适用于农业或者工业电力单耗指标的负荷预测,预测效果较好。而实施单耗指标进行电力负荷预测时,要注意区分不同地区的经济发展状况以及发展目标,同时根据电力规划期间单耗指标开展全面分析,结合之前单位的耗电量,根据当地产业发展规律预测最终单耗值。此方法特点是操作较为简单,在短时间内预测效果好,不过精度低,成本高。
3.3神经网络方法
负荷预测中由于存在着大量的线性和非线性的数学关系,因此可以用神经网络方法处理相关问题。国内外已经有许多学者将神经网络应用于负荷预测并取得了一定的研究和实践成果。采用神经网络的方法主要是以某段时间内的负荷为训练的样本,通过构建适宜的网络结构和训练算法来达到训练的目的,在满足精度要求后将该神经网络作为模型进行负荷预测。神经网络法具有对非精确性和非结构性规律进行自主学习、优化计算和信息记忆的优点,同时还具有强大的复合映射能力、智能处理能力和计算能力,具有其他方法不具备的自主学习和自适应的功能。这种方法的不足之处是要依赖主观经验来确定神经元的个数,无法科学地确定网络的结构,同时可能出现局部的最优解等。
3.4趋势分析法
趋势分析法是现今我国电力系统中最为常见的定量预测方法。在具体的工作过程中,趋势分析法的应用形式十分简单,在处理历史资料的过程中,很容易产生随机误差。但是,在很多情况下,选择合适的趋势曲线进行计算,会产生良好的预测结果,其使用的关键是数据处理模型选择的可行度。图形识别法和差分法是应用趋势分析的过程中两种选择处理模式的最基本方法。趋势分析法主要体现在数据处理量较少、数据处理流程比较简单等方面,其确定性在于一旦负荷量出现改变,其数据计算结果会产生严重的偏差。
3.5灰色模型法
灰色预测技术是以灰色理论作为基础,所谓灰色系统理论主要是对灰色系统建模、预测以及决策控制等理论的系统化研究,这一方法被广泛应用在农业、气象等领域。影响电力负荷预测的因素有可确定的和不可确定的,这就可以视为一个灰色系统,这一系统在电力负荷预测中应用效果较好,不仅实用性强,且精确度高、计算简单。该防范可以使用在长、中、短三个时期的负荷预测当中,任何非线性变化负荷指标预测均可适用。灰色预测无需对变化趋势和分布规律加以考虑,且短期预测数据少,更加易于检验。但是,一旦数据灰度变化较大时就会降低预测的精度。
4结束语
综上所述,作为电力系统运行与规划的重要基础,电力系统负荷预测的精准度直接关系到系统运行的经济性、稳定性及安全性。随着科学技术的不断发展,电网负荷预测方法也在不断发展与完善。只有采用科学正确的负荷预测方法,才能为城市电网规划提供精准的基础数据,才能保证电力系统的安全、稳定、经济的运行。为了提高电力系统运行的经济效益与社会效益,需要不断创新电力系统负荷预测方法,有效管理用电情况,合理控制发电费用,保障电力系统的经济、有序运行。
参考文献:
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[3]地区电网电力负荷预测分析[J].陈智,倪山.机电信息.2014(18)
论文作者:梁秀
论文发表刊物:《电力设备》2018年第31期
论文发表时间:2019/5/6
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