蔡志東

(廣東電網(wǎng)公司中山供電局，廣東中山528400)

0 引言

目前，關(guān)于負(fù)荷預(yù)測(cè)的方法隨著時(shí)代的發(fā)展而越來(lái)越多，無(wú)論是在研究范圍以及深度上均有很大提高。總體來(lái)說(shuō)，負(fù)荷預(yù)測(cè)的方法可以分為數(shù)學(xué)法和非數(shù)學(xué)法兩大類。其中數(shù)學(xué)法包含的種類較多，主要通過(guò)相關(guān)電力負(fù)荷的影響因素進(jìn)行推測(cè)，從而得到預(yù)測(cè)結(jié)果。

2 負(fù)荷預(yù)測(cè)方法探討

2.1 指數(shù)平滑法

指數(shù)平滑法是數(shù)學(xué)方法當(dāng)中一種非常重要的基礎(chǔ)方法，應(yīng)用普遍。原因在于這種方法建立的模型相對(duì)簡(jiǎn)單，計(jì)算簡(jiǎn)單，只需要更少的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，通過(guò)新近的觀察就可以快速計(jì)算出新的預(yù)測(cè)。在電力負(fù)荷預(yù)測(cè)方面，它可用于負(fù)載周日在未來(lái)幾個(gè)小時(shí)短期預(yù)測(cè)的統(tǒng)計(jì)樣本，也可以應(yīng)用于中長(zhǎng)期負(fù)荷預(yù)測(cè)。二次指數(shù)平滑法通常也叫做布朗指數(shù)平滑法，標(biāo)記記為S(2)t，二次指數(shù)平滑值相對(duì)于對(duì)一次指數(shù)平滑值S(1)t計(jì)算的平滑值，計(jì)算公式如下:

其中，二次指數(shù)平滑法主要用在改變參數(shù)時(shí)間序列的預(yù)測(cè)過(guò)程，計(jì)算公式如下所示:

上述公式中的預(yù)測(cè)模型和一般預(yù)測(cè)模型不同的地方，區(qū)別如下，其中at和bt都是隨著t 的變化而變化的，在各個(gè)時(shí)間點(diǎn)的斜率和截距都是不相同的，數(shù)據(jù)T 是從t 時(shí)間開(kāi)始的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)。通過(guò)計(jì)算可以得到at和bt的計(jì)算公式如下:運(yùn)用二次指數(shù)平滑法求解(2)式可得參數(shù)變量的表達(dá)式，即:

將計(jì)算的參數(shù)值帶入第二個(gè)公式，可以得到預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，如下公式所示:

1.2 趨勢(shì)分析法

趨勢(shì)分析的趨勢(shì)曲線回歸分析，曲線擬合，或曲線，它是迄今為止最受歡迎的定量預(yù)測(cè)方法。它是根據(jù)已知的歷史數(shù)據(jù)、擬合曲線，這個(gè)曲線能夠反映負(fù)荷增長(zhǎng)的趨勢(shì)本身，然后根據(jù)趨勢(shì)曲線，未來(lái)的需求估計(jì)目前的負(fù)荷預(yù)測(cè)。共同趨勢(shì)模型與線性趨勢(shì)模型、多項(xiàng)式模型、線性趨勢(shì)模型的趨勢(shì)，對(duì)數(shù)模型和冪函數(shù)模型的趨勢(shì)，指數(shù)趨勢(shì)模型，邏輯模型，方法的過(guò)程本身就是一種確定外推，在擬合的歷史數(shù)據(jù)，擬合曲線和仿真曲線的過(guò)程，考慮到隨機(jī)誤差。使用擬合曲線的趨勢(shì)分析，擬合的準(zhǔn)確性在地區(qū)之間原則上是一致的。選擇正確的趨勢(shì)曲線，可以更好地預(yù)測(cè)結(jié)果。常見(jiàn)的方法有以下幾種。

1)工業(yè)產(chǎn)值單位消費(fèi)或單位產(chǎn)品能耗，是由一個(gè)單位產(chǎn)品的平均產(chǎn)品能耗和生產(chǎn)的產(chǎn)品，得到一個(gè)總功耗，產(chǎn)品消費(fèi)總量方法需要做大量細(xì)致的調(diào)查和統(tǒng)計(jì)工作，但在實(shí)踐中，很難準(zhǔn)確地找出所有產(chǎn)品消費(fèi)的列表，工作量太大。

2)電力彈性系數(shù)法，電力彈性系數(shù)之間的比例平均增長(zhǎng)和國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)，有方法來(lái)分析電力彈性系數(shù)單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)能耗之間的關(guān)系，根據(jù)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)增長(zhǎng)率加上電力彈性系數(shù)計(jì)劃最終總電力消耗，以及消費(fèi)的方法，電力彈性系數(shù)法、大量的詳細(xì)統(tǒng)計(jì)工作要做。

3)分區(qū)負(fù)荷密度法、負(fù)荷密度法從土地面積或建筑面積的平均能耗預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)未來(lái)一定時(shí)期內(nèi)的土地面積(建筑面積)和單位面積上的功率密度，然后乘以面積能耗預(yù)測(cè)。分區(qū)負(fù)荷預(yù)測(cè)方法首先基于近年來(lái)的發(fā)展、經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)和規(guī)劃目標(biāo)將待預(yù)測(cè)區(qū)域分為多個(gè)功能區(qū)域，然后采用預(yù)測(cè)負(fù)荷密度法對(duì)每一個(gè)功能區(qū)域進(jìn)行預(yù)測(cè)，最后加起來(lái)的總能耗預(yù)測(cè)。

2 某地區(qū)負(fù)荷預(yù)測(cè)研究

本文采用負(fù)荷預(yù)測(cè)方法，對(duì)某地區(qū)2015 年、2020 年各水平年負(fù)荷水平與負(fù)荷特性進(jìn)行了預(yù)測(cè)，各水平年負(fù)荷預(yù)測(cè)成果、各水平年年負(fù)荷曲線、各水平年典型日負(fù)荷曲線分別見(jiàn)下表。

表1 廣東省2015 ～2020 年負(fù)荷預(yù)測(cè)表

表2 廣東電力系統(tǒng)典型年負(fù)荷曲線

表3 廣東省各水平年典型日負(fù)荷曲線

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，配電網(wǎng)規(guī)劃是電網(wǎng)發(fā)展非常重要的內(nèi)容，而負(fù)荷預(yù)測(cè)是最重要的電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃因素之一，它主要是通過(guò)大量的數(shù)據(jù)收集、研究工作的信息，以便獲取相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)果。負(fù)荷預(yù)測(cè)方法是負(fù)荷預(yù)測(cè)的重要組成部分，在實(shí)際工作中，應(yīng)根據(jù)不同負(fù)荷預(yù)測(cè)需求，在預(yù)測(cè)的可行性基礎(chǔ)上，選擇科學(xué)的預(yù)測(cè)方法，并合實(shí)際情況選擇最合適的預(yù)測(cè)方法，實(shí)現(xiàn)精確的預(yù)測(cè)效果。

［1］牛東曉，曹樹(shù)華，趙磊，等. 電力負(fù)荷預(yù)測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用［M］.北京:中國(guó)電力出版社，1998.

［2］康重慶，夏清，劉梅，等.電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)［M］.北京:中國(guó)電力出版社，2007.

［3］黃才起.電網(wǎng)規(guī)劃中的負(fù)荷預(yù)測(cè)［J］.安徽電氣工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2004(3).

［4］段焜.基于能量管理系統(tǒng)的電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)［D］. 廣州:華南理工大學(xué)，2009.