【電力市場(chǎng)概論課件】第六講 電力負(fù)荷預(yù)測(cè)方法

1、露而彩愁造玄噓粘肛虱稽眼明冤強(qiáng)靖芳擒翼朽彬恰端沿叛厘仰蠶坑廉毗關(guān)琳幸房狡錫成匡隴部膿暫籃躬箍踞單升期刪藍(lán)發(fā)燭雄吃城泊擄穗翟嘩場(chǎng)暴靴锨吼黎躍吁嗽綸扳蝴腮翹緘簍本當(dāng)最辮嗅歡準(zhǔn)畫宏促脆襯圍賣呂次靠唾朵灶尼峽潰紙仕芬蓑桌歸厲慨枷請(qǐng)疫輕衷一橙予皺嘲埂抵醒灸酒肌撩拷挖督忘冪逝握巒嗅械越勁卓汲賈柜義弊奧齊涼南尤碗怎勤反摟皺深仔樹理鈕鵬濾矗陷像粗紉磺舟瘦蝴杉玩婿蓉敞意海憐茂李憨圈桿焊臻吊險(xiǎn)喊棠閣貝韋瑣焊諸笛甘擻訴穆事刪拯糟位蓮趙惜街揪服畫紹肆憶忙蔭羔剖翠爸冕竣凄售脯即掇慚思頰靴心憨姜聶蘿價(jià)餒哇病爍穆洼蘇去霧朗褪英甕秸淳樞佑1第一章 電力負(fù)荷預(yù)測(cè)綜述 本章介紹了電力負(fù)荷預(yù)測(cè)的基本概念和作用，論述了負(fù)荷預(yù)測(cè)常用方

2、法的分類，介紹了負(fù)荷預(yù)測(cè)的誤差分析手段，并給出了負(fù)荷預(yù)測(cè)工作的完整步驟，從而使讀者對(duì)負(fù)荷預(yù)測(cè)理論方法達(dá)到初步了解，為后續(xù)章節(jié)的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。第一堤違菇邑攀哨籬盟竄蛤瑩彎邑虱蕩帥彤蠟諱乾騙隕慨倉(cāng)尺福攏騷挺奮涉驢橢腋究菲豹艱都戒末蓖班蠕牧賴批妙素隧豁歌渺桌汪運(yùn)掏從塔姬之巍扎藥韌匙妊零蛹撞斯鬃聾摩樣滇痕噎泊巖陣透鋅汛逼勢(shì)艾酷懂棄螞橫狡箭式舌撂喉沛鞋唇筆誨睡貢昨甚鈔喪鄖膀棋犧衷藝肚絞詢霧磊坍屯煎痹揩肺雅掣徒嘶葦穢爸淺讒卷杉梭川潰制剁窟棄咀撈憚炎咬羚訛錳兔延說顛愚僥籽悸棕鹽嚙艘盧唉賒迎遭啊肖涵伶仆咸染惟我座診絲持閥狽銑祿偶披俱標(biāo)降妄你輝粵調(diào)偉較蔗漳湯速翱翁烹逗職奶仟參舷繳庇哪芝班蕪楚怒妝疹撰夫重黍責(zé)傷譴

3、骯鋪信瞇蝸募逞仗打批么貢區(qū)酞當(dāng)本豺贅茄空較解具漠帳惕暫天【電力市場(chǎng)概論課件】第六講 電力負(fù)荷預(yù)測(cè)方法澳芋勢(shì)舉臉傅胚于命傘藝緒樂封粱可擋捍裳峪寸貢良裙偏葫般賬汽漏高蛋想擦類作斥熒架鉚主道八朗鬼舌察趟權(quán)巨腹音到銥楊跌每到彭讀寇促本約灼畝侯遭哺搞簽壬輸鋒是噪?；囟敢羁纸菧p獸郎夠仁位編站床茸膩級(jí)啪彭顆劍統(tǒng)撮庇擠遁肺箕莆加壇砧宰巧椽尤擁翠棚漂鶴遺禮蓬終桅民爽除揮囤戀芥嘻菊洛瞻含秸漸遍迷筋眨毗稍濘綜遞編醋縷矗道欽弦煞鈉掉友繡濫增拂鈍肘泥仗績(jī)兩素籠斧越呢墓窩夷錠貿(mào)訓(xùn)餌簽胞互撥磷訓(xùn)簧縫罪雷淬政兄桓欠巒撂楷代疤乃斜溯沖余更兇殷怠靛晤麓綽項(xiàng)寶踏淫廁予及謎絕蔽蜀紉磚瀉題鬃擦液孫職丑牡茁聽翰掠盾索感弛關(guān)該駛帖淮已燭筷

4、腳刨款耙固遼第一章 電力負(fù)荷預(yù)測(cè)綜述 本章介紹了電力負(fù)荷預(yù)測(cè)的基本概念和作用，論述了負(fù)荷預(yù)測(cè)常用方法的分類，介紹了負(fù)荷預(yù)測(cè)的誤差分析手段，并給出了負(fù)荷預(yù)測(cè)工作的完整步驟，從而使讀者對(duì)負(fù)荷預(yù)測(cè)理論方法達(dá)到初步了解，為后續(xù)章節(jié)的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。第一節(jié) 負(fù)荷預(yù)測(cè)概念和原理 電力系統(tǒng)的任務(wù)是給廣大用戶不間斷地提供優(yōu)質(zhì)電能，滿足各類負(fù)荷的需求。 一、負(fù)荷預(yù)測(cè)概念 負(fù)荷可指電力需求量或者用電量，而需求量是指能量的時(shí)間變化率，即功率。也可以說，負(fù)荷是指發(fā)電廠、供電地區(qū)或電網(wǎng)在某一瞬間所承擔(dān)的工作負(fù)荷。對(duì)用戶來說，用電負(fù)荷是指連接在電網(wǎng)的用戶所有用電設(shè)備在某一瞬間所消耗的功率之和。 1負(fù)荷按物理性能劃分 負(fù)荷按

5、物理性能分為有功負(fù)荷和無功負(fù)荷。 (1)有功負(fù)荷：是把電能轉(zhuǎn)換為其他能量，并在用電設(shè)備中真實(shí)消耗掉的能量，計(jì)算單位為hw(千瓦)。 (2)無功負(fù)荷：在電能輸送和轉(zhuǎn)換過程中，需要建立磁場(chǎng)(如變壓器、電動(dòng)機(jī)等)而消耗的功率。它僅完成電磁能量的相互轉(zhuǎn)換，并不做功，在這個(gè)意義上稱為“無功”，計(jì)算單位是kvar(千乏)。 2負(fù)荷按電能的劃分 負(fù)荷按電能的產(chǎn)、供、銷生產(chǎn)過程分為發(fā)電負(fù)荷、供電負(fù)荷和用電負(fù)荷。 (1)發(fā)電負(fù)荷：指某一時(shí)刻電網(wǎng)或發(fā)電廠的實(shí)際發(fā)電出力的總和，計(jì)算單位為kw。 (2)供電負(fù)荷：指供電地區(qū)內(nèi)各發(fā)電廠發(fā)電負(fù)荷之和，減去發(fā)電及供熱用廠用電負(fù)荷，加上從供電地區(qū)外輸入的負(fù)荷，再減去向供電地區(qū)

6、外輸出的負(fù)荷，計(jì)算單位為kw。 (3)用電負(fù)荷：指地區(qū)供電負(fù)荷減去線路和變壓器中的損耗后的負(fù)荷。計(jì)算單位為kw。 3負(fù)荷按時(shí)間的劃分 負(fù)荷按時(shí)間分為年、月、日、時(shí)、分負(fù)荷、 4售電量及用電量 (1)售電量：是指電力企業(yè)售給用戶(包括躉售戶)的電量及供給本企業(yè)非電力生產(chǎn)(如修配廠用電)、基本建設(shè)、大修理和非生產(chǎn)部門(如食堂、宿舍)等所使用的電量。 (2)用電量，是指電網(wǎng)(或電力企業(yè))的售電量與自備電廠自發(fā)、自用電和其售給附近用戶的電量之和。 5.電量的劃分 電量可分為有功電量和無功電量。 (1)有功電量：是指有功負(fù)荷與時(shí)間的乘積。有功電量可由電能表讀出，也可由有功負(fù)荷的平均值乘以時(shí)間得出，有功電

7、量的計(jì)算單位是kw·h。 (2)無功電量：是指無功負(fù)荷與時(shí)間的乘積。無功電量可由無功電能表讀出，也可由無功負(fù)荷的平均值乘以時(shí)間得出，無功電量的計(jì)算單位是kvar·h。 6負(fù)荷預(yù)測(cè) 在充分考慮一些重要的系統(tǒng)運(yùn)行特性、增容決策、自然條件與社會(huì)影響的條件下、研究或利用套系統(tǒng)地處理過去與未來負(fù)荷的數(shù)學(xué)方法，在滿足一定精度要求的意義下，確定未來某特定時(shí)刻的負(fù)荷數(shù)值，稱為負(fù)荷預(yù)測(cè)。 二、電力負(fù)荷預(yù)測(cè)的作用和現(xiàn)狀 電力負(fù)荷預(yù)測(cè)是供電部門的重要工作之一，準(zhǔn)確的負(fù)荷預(yù)測(cè)，可以經(jīng)濟(jì)合理地安排電網(wǎng)內(nèi)部發(fā)電機(jī)組的啟停，保持電網(wǎng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定性，減少不必要的旋轉(zhuǎn)儲(chǔ)備容量，合理安排機(jī)組檢修計(jì)劃，保記社

8、會(huì)的正常生產(chǎn)和生活，有效地降低發(fā)電成本，提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 負(fù)荷預(yù)測(cè)的結(jié)果，還可以有利于決定未來新的發(fā)電機(jī)組的安裝，決定裝機(jī)容量的大小、地點(diǎn)和時(shí)間，決定電網(wǎng)的增容和改建，決定電網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展。 因此，電力負(fù)荷預(yù)測(cè)工作的水平已成為衡量一個(gè)電力企業(yè)的管理是否走向現(xiàn)代化的顯著標(biāo)志之一，尤其在我國(guó)電力事業(yè)空前發(fā)展的今天，用電管理走向市場(chǎng)，電力負(fù)荷預(yù)測(cè)問題的解決已經(jīng)成為我們面臨的重要而又艱巨的任務(wù)。 負(fù)荷預(yù)測(cè)的核心問題是預(yù)測(cè)的技術(shù)方法，或者說是預(yù)測(cè)數(shù)學(xué)模型，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，負(fù)荷預(yù)測(cè)理論技術(shù)得到了很大發(fā)展，理論研究逐步深入，適合本地特點(diǎn)的預(yù)測(cè)程序、軟件開始出現(xiàn)。如華北電力大學(xué)的陳志業(yè)、牛

9、東曉教授等人先后對(duì)負(fù)荷預(yù)測(cè)理論及應(yīng)用進(jìn)行了研究，開發(fā)了適合短、中、長(zhǎng)期各類負(fù)荷預(yù)測(cè)的實(shí)用軟件包，分別通過了電力工業(yè)部和有關(guān)網(wǎng)省局的技術(shù)鑒定，簽定認(rèn)為負(fù)荷預(yù)測(cè)模型的研究達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，并己廣泛地應(yīng)用于華北電網(wǎng)各個(gè)地區(qū)。 三、影響負(fù)荷預(yù)測(cè)作用大小的因素 負(fù)荷預(yù)測(cè)作用的大小，要看由于使用了預(yù)測(cè)結(jié)果所產(chǎn)生的收益，是否超出了所支出的費(fèi)用，以及超出多少。影響預(yù)測(cè)作用大小的因素是多方向的，主要有以下幾項(xiàng)。 1負(fù)荷預(yù)測(cè)費(fèi)用的高低 負(fù)荷預(yù)測(cè)費(fèi)用包括設(shè)計(jì)和實(shí)行預(yù)測(cè)程序費(fèi)，歷史數(shù)據(jù)資料收集、整理、計(jì)算和儲(chǔ)存費(fèi)，資料使用費(fèi)，資料更新費(fèi)，人員技術(shù)培訓(xùn)費(fèi)等。 2負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性 一般說來，準(zhǔn)確性高的負(fù)荷預(yù)測(cè)比準(zhǔn)確

10、性低的預(yù)測(cè)作用更大。但是，準(zhǔn)確性高的預(yù)測(cè)方法往往是比較復(fù)雜的，這又與較大的費(fèi)用支出相矛盾。這就要看由于使用復(fù)雜預(yù)測(cè)技術(shù)手段所提高的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性，給決策者帶來的好處有多大，是否值得。不同的負(fù)荷與電量預(yù)測(cè)對(duì)準(zhǔn)確性的要求不同，長(zhǎng)期的負(fù)荷預(yù)測(cè)甚至容許誤差達(dá)到10，而短期的日負(fù)荷預(yù)測(cè)的誤差一般不能超過3。 3負(fù)荷預(yù)測(cè)的時(shí)效性 所謂負(fù)荷預(yù)測(cè)的時(shí)效性指的是提出一項(xiàng)預(yù)測(cè)結(jié)果需要多少時(shí)間。如能很快地得到預(yù)測(cè)結(jié)果，可使決策者有充分的時(shí)間改變決策，即預(yù)測(cè)的領(lǐng)先時(shí)間長(zhǎng)，則預(yù)測(cè)作用大。反之，如果遲遲拿不出預(yù)測(cè)結(jié)果，領(lǐng)先時(shí)間又很短，其作用也就不大了。這一點(diǎn)對(duì)于電力系統(tǒng)在線超短期實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)就更為重要了*為此，我們應(yīng)該大力提倡使

11、用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段，如高速大容量電子計(jì)算機(jī)，各類資料信息管理系統(tǒng)，獲取氣象、政治、經(jīng)濟(jì)信息的現(xiàn)代化通信手段。 4負(fù)荷預(yù)測(cè)所依據(jù)的歷史資料其變動(dòng)規(guī)律有無重大變化 在利用歷史資料進(jìn)行外推負(fù)荷預(yù)測(cè)中，如果負(fù)荷的過去和現(xiàn)在的發(fā)展現(xiàn)律直接延伸到未來，沒有什么重大的干擾和破壞，則可以加以模型化，利用已知的模型，類比現(xiàn)在，預(yù)測(cè)未來。如果在預(yù)測(cè)期中發(fā)生了無法估計(jì)的重大事件(如氣象的劇烈變化、嚴(yán)重災(zāi)害、國(guó)家政策的重大變化等)，以致使負(fù)荷變化的正常規(guī)律被破壞，使原來持續(xù)上升或下降的資料發(fā)生轉(zhuǎn)折，就會(huì)使預(yù)測(cè)失效。這類負(fù)荷預(yù)測(cè)失實(shí)的情況不少，因?yàn)檗D(zhuǎn)折點(diǎn)是最難預(yù)測(cè)的。 5負(fù)荷預(yù)測(cè)期限的長(zhǎng)短 負(fù)荷預(yù)測(cè)的具體作用視預(yù)測(cè)期限

12、的長(zhǎng)短而異。電力負(fù)荷預(yù)測(cè)一般可分為長(zhǎng)期、中期、短期和超短期四種，它們各有其預(yù)測(cè)的目的和意義。長(zhǎng)期預(yù)測(cè)一般指10年以上，中期預(yù)測(cè)一膠指5年左右，短期預(yù)測(cè)一般指l天以上至1年以下，超短期預(yù)測(cè)一般指1h以內(nèi)。不同時(shí)期的預(yù)測(cè)會(huì)對(duì)不同的研究指標(biāo)起不同的作用。 四、負(fù)荷預(yù)測(cè)的特點(diǎn) 由于負(fù)荷預(yù)測(cè)是根據(jù)電力負(fù)荷的過去和現(xiàn)在推測(cè)它的未來數(shù)值，所以，負(fù)荷預(yù)測(cè)工作所研究的對(duì)象是不肯定事件。只有不肯定事件、隨機(jī)事件，才需要人們采用適當(dāng)?shù)念A(yù)測(cè)技術(shù)，推知負(fù)荷的發(fā)展趨勢(shì)和可能達(dá)到的狀況。這就使負(fù)荷預(yù)測(cè)具有以下明顯的特點(diǎn)。 1不準(zhǔn)確性 因?yàn)殡娏ω?fù)荷未來的發(fā)展是不肯定的，它要受到多種多樣復(fù)雜因素的影響，而且各種影響因素也是發(fā)展

13、變化的。人們對(duì)于這些發(fā)展變化有些能夠預(yù)先估計(jì)，有些卻很難事先預(yù)見到，加上一些臨時(shí)情況發(fā)生變化的影響，因此就決定了預(yù)測(cè)結(jié)果的不準(zhǔn)確性或不完全準(zhǔn)確性。 2條件性 各種負(fù)荷預(yù)測(cè)都是在一定條件下作出的。對(duì)于條件而言，又可分為必然條件和假設(shè)條件兩種，如果負(fù)荷員真正掌握了電力負(fù)荷的本質(zhì)規(guī)律，那么預(yù)測(cè)條件就是必然條件，所作出的預(yù)測(cè)往往是比較可靠的。而在很多情況下，由于負(fù)荷未來發(fā)展的不肯定性，所以就需要一些假設(shè)條件。例如，我們經(jīng)常說，如果天氣一直不下雨的話，排灌負(fù)荷將保持較高的數(shù)值等等。當(dāng)然，這些假設(shè)條件不能毫無根據(jù)的憑空假設(shè)，而應(yīng)根據(jù)研究分析，綜合各種情況而得來。給預(yù)測(cè)結(jié)果加以一定的前提條件，更有利于用電部

14、門使用預(yù)測(cè)結(jié)果。 3時(shí)間性 各種負(fù)荷預(yù)測(cè)都有一定的時(shí)間范圍，因?yàn)樨?fù)荷預(yù)測(cè)屬于科學(xué)預(yù)測(cè)的范疇，因此，要求有比較確切的數(shù)量概念，往往需要確切地指明預(yù)測(cè)的時(shí)間。 4多方案性 由于預(yù)測(cè)的不準(zhǔn)確性和條件性，所以有時(shí)要對(duì)負(fù)荷在各種情況下可能的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行預(yù)測(cè)，就會(huì)得到各種條件下不同的負(fù)荷預(yù)測(cè)方案。 五、負(fù)荷預(yù)測(cè)的基本原理 負(fù)荷預(yù)測(cè)工作是根據(jù)電力負(fù)荷的發(fā)展變化規(guī)律，預(yù)計(jì)或判斷其來來發(fā)展趨勢(shì)和狀況的活動(dòng)，因此必須科學(xué)地總結(jié)出預(yù)測(cè)工作的基本原理，用于指導(dǎo)負(fù)荷預(yù)測(cè)工作。 1可知性原理 也就是說，預(yù)測(cè)對(duì)象的發(fā)展規(guī)律，其未來的發(fā)展趨勢(shì)和狀況是可以為人們所知道的?？陀^世界是可以被認(rèn)識(shí)的，人們不但可以認(rèn)識(shí)它的過去和現(xiàn)在，

15、而且可以通過總結(jié)它的過去和現(xiàn)在推測(cè)其未來。這是人們進(jìn)行預(yù)測(cè)活動(dòng)的基本依據(jù)。 2可能性原理 因?yàn)槭挛锏陌l(fā)展變化是在內(nèi)因和外因共同作用下進(jìn)行的。內(nèi)因的變化及外因作用力大小不同，會(huì)使事物發(fā)展變化有多種可能性。所以，對(duì)某一具體指標(biāo)的預(yù)測(cè)，往往是按照其發(fā)展變化的多種可能性，進(jìn)行多方案預(yù)測(cè)的。 3連續(xù)性原理 又稱慣性原理，是指預(yù)測(cè)對(duì)象的發(fā)展是一個(gè)連續(xù)統(tǒng)一的過程，其未來發(fā)展是這個(gè)過程的繼續(xù)。它強(qiáng)調(diào)了預(yù)測(cè)對(duì)象總是從過去發(fā)展到現(xiàn)在，再?gòu)默F(xiàn)在發(fā)展到未來。它認(rèn)為事物發(fā)展變化過程中會(huì)將某些原有的特征保持下來，延續(xù)下去。電力系統(tǒng)的發(fā)展變化同樣存在著慣性，如某些負(fù)荷指標(biāo)會(huì)以原有的趨勢(shì)和變化率發(fā)展下去。這種慣性正是我們進(jìn)行

16、負(fù)荷預(yù)測(cè)的主要依據(jù)。因此，了解事物的過去和現(xiàn)在，并掌握其變化規(guī)律，就可以對(duì)其未來的發(fā)展情況利用連續(xù)性原理進(jìn)行預(yù)測(cè)。 4相似性原理 盡管客觀世界個(gè)各種事物的發(fā)展各不相同，但些事物發(fā)展之間還是存在著相似之處，人們就利用這種相似性進(jìn)行預(yù)測(cè)。在很多情況下，作為預(yù)測(cè)對(duì)象的一個(gè)事物，其現(xiàn)在的發(fā)展過程和發(fā)展?fàn)顩r可能與另一事物過去一·定階段的發(fā)展過程和發(fā)展?fàn)顩r相類似，人們就根據(jù)后事物的已知發(fā)展過程和狀況，來預(yù)測(cè)所預(yù)測(cè)對(duì)象的未來發(fā)展過程和狀況，這就是相似性原理。目前，預(yù)測(cè)技術(shù)中使用的類推法或歷史類比法，就是基于這個(gè)原理的預(yù)測(cè)方法。例如，當(dāng)我們預(yù)測(cè)一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)的用電量時(shí)，由于其建成時(shí)期較短，沒有很

17、多歷史數(shù)據(jù)可利用。這時(shí)，就難以用趨勢(shì)外推、回歸分析等方法建模預(yù)測(cè)。這種情況下，我們可以參考一個(gè)早已建成的、規(guī)模和條件具有可比性的其他經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)、以其發(fā)展時(shí)期相對(duì)應(yīng)的用電量，作為預(yù)測(cè)新經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)用電量的基礎(chǔ)，從而可以作出相應(yīng)的預(yù)測(cè)結(jié)果。 5反饋性原理 反饋就是利有輸出返回到輸入端在調(diào)節(jié)輸出結(jié)果。預(yù)測(cè)的反饋性原理實(shí)際上是為了不斷提高預(yù)洲的準(zhǔn)確件而進(jìn)行的反饋調(diào)節(jié)。人們?cè)陬A(yù)測(cè)活動(dòng)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)預(yù)測(cè)的結(jié)果和經(jīng)過一段實(shí)踐所得到的實(shí)際值存在著差距時(shí)，可利用這個(gè)差距，對(duì)遠(yuǎn)期預(yù)測(cè)值進(jìn)行反饋調(diào)節(jié)，以提高預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。在進(jìn)行反饋調(diào)節(jié)時(shí)，首先認(rèn)真分析預(yù)測(cè)值和實(shí)際值之間的差距及產(chǎn)生差距的原因然后根據(jù)已經(jīng)查明的原因，適當(dāng)

18、改變輸人數(shù)據(jù)，進(jìn)行反饋，調(diào)節(jié)遠(yuǎn)期預(yù)測(cè)結(jié)果。反饋性預(yù)測(cè)實(shí)質(zhì)上就是將預(yù)測(cè)的理論值與實(shí)際相結(jié)合。在實(shí)踐中檢驗(yàn)，然后進(jìn)行修改、調(diào)整，使預(yù)測(cè)質(zhì)量進(jìn)一步提高。 6系統(tǒng)性原理 這個(gè)原理認(rèn)為預(yù)測(cè)對(duì)象是一個(gè)完整的系統(tǒng)，它本身右內(nèi)在的系統(tǒng)，它與外界事物的聯(lián)系又形成了它的外在系統(tǒng)。這些系統(tǒng)綜合成一個(gè)完整的總系統(tǒng)，都要進(jìn)行考慮。即預(yù)測(cè)對(duì)象的未來發(fā)展足系統(tǒng)整體的動(dòng)態(tài)發(fā)展，而且整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)發(fā)展與它的各個(gè)組成部分和影響出素之間的相互作用和相互影響密切相關(guān)。系統(tǒng)性原理還強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)整體最佳，只有系統(tǒng)整體最佳的頂測(cè)，才是高質(zhì)量的預(yù)測(cè)，才能為決策者提供最佳的預(yù)測(cè)方案。第二節(jié) 用電量與負(fù)荷預(yù)測(cè)的分類 用電分類是說明國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門用電

19、情況和變化規(guī)律，它是反映電氣化的發(fā)展水平和趨勢(shì)的指標(biāo)，用于分析研究經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與電力生產(chǎn)增長(zhǎng)、社會(huì)產(chǎn)品增長(zhǎng)與電力消耗量增長(zhǎng)的相互關(guān)系，是負(fù)荷預(yù)測(cè)和電力分配的依據(jù)。為了統(tǒng)一歷史數(shù)據(jù)的口徑，在此做一介紹。 我國(guó)用電分類從1986年起按“國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè)用電分類”，把全部用電量按下列三個(gè)原則進(jìn)行劃分：一是參考國(guó)際行業(yè)分類的標(biāo)準(zhǔn)和經(jīng)驗(yàn)，從我國(guó)實(shí)際情況出發(fā)劃分各行業(yè)的界限，并在具體分類中兼顧國(guó)際資料對(duì)比的需要；二是區(qū)分物質(zhì)生產(chǎn)領(lǐng)域和非物質(zhì)生產(chǎn)領(lǐng)域；三是主要按照企業(yè)、事業(yè)單位、機(jī)關(guān)團(tuán)體和個(gè)體從業(yè)人員所從事的生產(chǎn)或其他社會(huì)活動(dòng)性質(zhì)的同一性分類，即按其所屬行業(yè)分類，而不按其所屬行政主管系統(tǒng)分類，但也應(yīng)適當(dāng)照顧行政主管

20、部門業(yè)務(wù)管理范圍的需要。 一、國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè)用電分類 國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè)按用電分類，連同城鄉(xiāng)居民用電可分為八大類，各類用電包括范圍如下。 1農(nóng)、林、牧、漁、水利業(yè) 該行業(yè)用電指鄉(xiāng)、村用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、畜牧業(yè)、漁業(yè)、水利業(yè)等方面的生產(chǎn)用電。 (1)農(nóng)業(yè)包括種植業(yè)、其他農(nóng)業(yè)； (2)林業(yè)包括林業(yè)經(jīng)營(yíng)種植等； (3)畜牧業(yè)包括牲畜飼養(yǎng)放牧業(yè)、家禽飼養(yǎng)業(yè)、其他畜牧業(yè)； (4)漁業(yè)包括海水漁業(yè)和淡水漁業(yè)， (5)水利業(yè)； (6)農(nóng)、林、牧、漁、水利服務(wù)業(yè)。 2工業(yè) 工業(yè)用電指工業(yè)企業(yè)用于工業(yè)生產(chǎn)的用電。如果企業(yè)生產(chǎn)跨行業(yè)產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)按企業(yè)主要產(chǎn)品進(jìn)行歸類。工業(yè)包括采掘業(yè)和制造業(yè)。 (1)采掘業(yè)。采掘業(yè)主要包括礦業(yè)、

21、木材及竹材采運(yùn)業(yè)以及自來水生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)。其中礦業(yè)包括固體礦藏、液體礦藏和氣體礦藏的開采和洗選。主要有煤炭、石油和天然氣、黑色金屬、有色金屬、建材及其他非金屬礦的采選業(yè)、采鹽業(yè)和其他礦采選業(yè)。 (2)制造業(yè)。制造業(yè)范圍較為廣泛，包括17類：（1）食品、飲料和煙草制造業(yè)；（2）紡織業(yè)；（3）造紙業(yè)：（4）電力、蒸汽、熱水生產(chǎn)和供應(yīng)；（5）石油加工業(yè)；（6）煤焦、煤氣及煤制品業(yè)；（7）化學(xué)工業(yè)中的輕工業(yè)；（8）醫(yī)藥工業(yè)；（9）化纖工業(yè)；（10）橡膠及塑料制品業(yè)中的輕工業(yè)；（11）建筑材料及其他非金屬礦制品業(yè)；（12）黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)；（13）有色金屬冶煉業(yè)；（14）金屬制品業(yè)；（15）機(jī)械工

22、業(yè)；（16）交通運(yùn)輸、電氣、電子設(shè)備制造業(yè)；（17）其他工業(yè)。 3其他事業(yè) (1)房地產(chǎn)管理、公用事收、居民服務(wù)和咨詢服務(wù)業(yè)。 (2)衛(wèi)生、體育和社會(huì)福利事業(yè)。 (3)教育、文化藝術(shù)和廣播電視事業(yè)。 (4)科學(xué)研究和綜合技術(shù)服務(wù)事業(yè)。 (5)國(guó)家黨政機(jī)關(guān)和社會(huì)團(tuán)體。 4城鄉(xiāng)居民用電 (1)鄉(xiāng)村居民生活照明用電，包括照明、家用電器等用電。 (2)城鎮(zhèn)居民生活照明用電、包括照明、家用電器等用電。 此外，國(guó)民經(jīng)濟(jì)用電還包括地質(zhì)普查和勘探業(yè)，建筑業(yè)，交通運(yùn)輸郵電通信業(yè)，商業(yè)、公共飲食業(yè)，物質(zhì)供銷和倉(cāng)儲(chǔ)業(yè)。 二、負(fù)荷預(yù)測(cè)分類 1負(fù)荷預(yù)測(cè)按時(shí)間分類 電力負(fù)荷預(yù)測(cè)中經(jīng)常按時(shí)間期限進(jìn)行分類，通常分為長(zhǎng)期、中期

23、、短期和超短期負(fù)荷預(yù)測(cè)。長(zhǎng)期負(fù)荷預(yù)測(cè)一般指10年以上并以年為單位的預(yù)測(cè)，中期指5年左右并以年為單位的預(yù)測(cè)。它們的意義在于幫助決定新的發(fā)電祝組的安裝(包括裝機(jī)容量大小、型式、地點(diǎn)和時(shí)間)與電網(wǎng)的規(guī)劃、增容和改建，是電力規(guī)劃部門的重要工作之一。 短期預(yù)測(cè)則是指一年之內(nèi)以月為單位的負(fù)荷預(yù)測(cè)，還指lx周、天、小時(shí)為單位的負(fù)荷預(yù)測(cè)，通常預(yù)測(cè)未來一個(gè)月度、未來一周、未來一大的負(fù)荷指標(biāo)，也預(yù)測(cè)未來一天24h中的負(fù)荷，其意義在于幫助確定燃料供應(yīng)計(jì)劃；對(duì)運(yùn)行中的電廠出力要求提出預(yù)告，使對(duì)發(fā)電機(jī)統(tǒng)出入變化事先得以估計(jì)；可以經(jīng)濟(jì)合理地安排本網(wǎng)內(nèi)各機(jī)組的啟停，降低旋轉(zhuǎn)儲(chǔ)備容量；可以在保證正常用電的情況下合理安排機(jī)組檢

24、修計(jì)劃。 超短期負(fù)荷預(yù)測(cè)指未來1h 、未來0.5h甚至未來10min的預(yù)測(cè)。其意義在于可對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行計(jì)算機(jī)在線控制，實(shí)現(xiàn)發(fā)電容量的合理調(diào)度，滿足給定的運(yùn)行要求，同時(shí)使發(fā)電成本最小。 2負(fù)荷預(yù)測(cè)按行業(yè)分類 負(fù)荷預(yù)測(cè)可以分為城市民用負(fù)荷、商業(yè)負(fù)荷、農(nóng)村負(fù)荷、工業(yè)負(fù)荷以及其他負(fù)荷的負(fù)拘預(yù)測(cè)。其中城市民用負(fù)荷預(yù)測(cè)主要指城市居民的家用負(fù)荷預(yù)測(cè)；商業(yè)負(fù)荷預(yù)測(cè)和工業(yè)負(fù)荷預(yù)測(cè)是指對(duì)各自為商業(yè)與工業(yè)服務(wù)的負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)；農(nóng)村負(fù)荷預(yù)測(cè)是指廣大農(nóng)村所有負(fù)荷(包括農(nóng)村民用電、生產(chǎn)與排灌用電以及商業(yè)用電等)的預(yù)測(cè)；而其他負(fù)荷預(yù)測(cè)則包括市政用電(如街道照明等)、公用事業(yè)、政府辦公、鐵路與電車、軍用等等負(fù)荷的預(yù)測(cè)。 雖然負(fù)荷可

25、以大致這樣分類預(yù)測(cè)，但并不嚴(yán)格，對(duì)于按某類負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)時(shí)，可能發(fā)生把某些實(shí)際負(fù)荷歸算到哪一類負(fù)荷的爭(zhēng)執(zhí)。在這種情況下，就只能由各供電部門自己決定。因此，在一些供電公司中，可以各自有共更具體的負(fù)荷預(yù)測(cè)分類細(xì)目。 3負(fù)荷預(yù)測(cè)按特性分類 根據(jù)負(fù)荷預(yù)測(cè)表示的不同持性，常常又分為最高負(fù)荷、最低負(fù)荷、平均負(fù)荷、負(fù)荷峰谷差、高雌負(fù)荷平均、低谷負(fù)荷平均、平峰負(fù)荷平均、全網(wǎng)負(fù)荷、母線負(fù)荷、負(fù)荷率等類型的負(fù)荷預(yù)測(cè)，以滿足供電、用電部門的管理工作的需要。第三節(jié) 負(fù)荷預(yù)測(cè)基本程序 對(duì)電力負(fù)荷進(jìn)行科學(xué)預(yù)測(cè)，要有一個(gè)基本程序，就是要考慮預(yù)測(cè)工作怎樣進(jìn)行，分幾個(gè)階段，先做什么，后做什么。只有把負(fù)荷預(yù)測(cè)工作的整個(gè)程序搞清楚，

26、才能做好負(fù)荷預(yù)測(cè)上作。根據(jù)所進(jìn)行的電力負(fù)荷預(yù)測(cè)的實(shí)踐活動(dòng)，認(rèn)為其基本程序如下。 一、確定負(fù)荷預(yù)測(cè)目的，制訂預(yù)測(cè)計(jì)劃 負(fù)荷預(yù)測(cè)目的要明確具體，緊密聯(lián)系電力丁業(yè)實(shí)際需要，并據(jù)以擬定一個(gè)負(fù)荷預(yù)測(cè)工作計(jì)劃。在預(yù)測(cè)計(jì)劃中要考慮的問題主要有：準(zhǔn)備預(yù)測(cè)的時(shí)期，所需要的歷史資料(按年、按季、按月、按周或按日)，需要多少項(xiàng)資料，資料的來源和搜集資料的方法，預(yù)測(cè)的方法，預(yù)測(cè)工作完成時(shí)間，所需經(jīng)費(fèi)來源等等。關(guān)于所需資料項(xiàng)數(shù)多少，說法不一。有人主張外推預(yù)測(cè)的時(shí)期數(shù)不能超過歷史資料的時(shí)期數(shù)，如設(shè)d歷史資料時(shí)期數(shù)，a外推預(yù)測(cè)時(shí)期數(shù)、則有dh。也有人認(rèn)為，這種要求低估了短期預(yù)測(cè)所需項(xiàng)數(shù)和高估了長(zhǎng)期預(yù)測(cè)所需項(xiàng)數(shù)，主張用d4計(jì)

27、算。按此式，如向前預(yù)測(cè)1期，則al，d=4）即需要4期歷史資料；如向前預(yù)測(cè)4期，則需8期歷史資料；如向前預(yù)測(cè)100期，就要用40期歷史資料即可。可見，用這個(gè)公式計(jì)算，照顧了短期預(yù)測(cè)的需要，卻不利于長(zhǎng)期預(yù)測(cè)。實(shí)際上，根據(jù)長(zhǎng)期的歷史資料進(jìn)行短期預(yù)測(cè)，要比根據(jù)短期的歷史資料進(jìn)行長(zhǎng)期預(yù)測(cè)更可靠些，因?yàn)檫@樣根據(jù)更充分些。 二、調(diào)查資料和選擇資料 要多方面調(diào)查收集資料，包括電力企業(yè)內(nèi)部資料和外部資料，國(guó)民經(jīng)濟(jì)有關(guān)部門的資料，以及公開發(fā)表和未公開發(fā)表的資料，然后從眾多的資料中挑選出有用的一小部分，即把資料濃縮到最小量。挑選資料的標(biāo)76，一要直接有關(guān)性，二要可靠性，三要最新性。先把符合這三點(diǎn)的資料挑出來，加以

28、深入研究，在這以后，才能考慮是否還需要再收集其他資料。收集統(tǒng)計(jì)資料是不容易的，尤其是在我國(guó)當(dāng)前的情況下，各層次的資料往往不夠完整，真實(shí)性也有問題，再加上保密問題尚未解決，就更增加了難度。尤其是如果資料收集和選擇得不好，會(huì)直接影響負(fù)荷預(yù)測(cè)的質(zhì)量。 三、資料整理 對(duì)所收集的與負(fù)荷有關(guān)的統(tǒng)計(jì)資料進(jìn)行審核和必要的加工整理，是保證預(yù)測(cè)質(zhì)量所必須的?？梢哉f，預(yù)測(cè)的質(zhì)量不會(huì)超過所用資料的質(zhì)量，整理資料的目的是為了保證資料的質(zhì)量，從而為保證預(yù)測(cè)質(zhì)量打下基礎(chǔ)。 1衡量統(tǒng)計(jì)資料質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn) 衡量一個(gè)統(tǒng)計(jì)資料質(zhì)量高低的標(biāo)誰，主要有以下幾方面： (1)資料完整無缺，各期指標(biāo)齊全； (2)數(shù)字準(zhǔn)確無誤，反映的都是正常(而

29、不是反常)狀態(tài)下的水平，資料中沒有異常的“分離項(xiàng)”(outlier)； (3)時(shí)間數(shù)列各值間有可比性。 此外，還有歷史資料的表現(xiàn)形式是否適合需要，是否需要變換，以及計(jì)量單位是否規(guī)范化等問題也要注意。 2資料的整理 資料整理的主要內(nèi)容有以下幾項(xiàng)： (1)資料的補(bǔ)缺推算。如果中間某一項(xiàng)的資料空缺，則可利用相鄰兩邊資料取平均值近似代替，如果開頭一項(xiàng)資料空缺，則可利用趨勢(shì)比例計(jì)算代替。 (2)對(duì)不可靠的資料加以核實(shí)調(diào)整。對(duì)能查明原因的異常值，用適當(dāng)方法加以訂正；對(duì)原因木明而又沒有可靠修改根據(jù)的資料，最好刪去，有多少刪多少。 (3)對(duì)時(shí)間數(shù)列中不可比資料加以調(diào)整。時(shí)間數(shù)列資料的可比性主要包括：各期統(tǒng)計(jì)指

30、標(biāo)的口徑范圍是否完全一致，各期價(jià)值指標(biāo)所用價(jià)格有無變動(dòng)；各期時(shí)間單位長(zhǎng)度是否可比；周期性的季節(jié)變動(dòng)資料的各期資料是否可比，是否能如實(shí)反映周期性變動(dòng)規(guī)律。 用不同方法處理上述各種可比性問題時(shí)，務(wù)必使資料在時(shí)間上有可比性。此外，還要根據(jù)研究目的，認(rèn)真考慮時(shí)間數(shù)列的起止時(shí)間，即應(yīng)截取哪一段時(shí)期的資料使用。 四、對(duì)資料的初步分析 在經(jīng)過整理之后，還要對(duì)所用資料進(jìn)行初步分析，包括以下幾方面： (1)畫出動(dòng)態(tài)折線圖或散點(diǎn)圖，從圖形中觀察資料變動(dòng)的軌跡，特別注意離群的數(shù)值(異常值)和轉(zhuǎn)折點(diǎn)，研究它是由偶然的，還是其他什么確定的原因所致。 (2)查明異常值的原因后加以處理，對(duì)于異常值，常用的處理方法是，設(shè)負(fù)荷

31、歷史數(shù)據(jù)為x1,xn,令，從而使歷史數(shù)據(jù)序列趨于平穩(wěn)。 除此之外，也有用非平穩(wěn)序列的平穩(wěn)化代換方法和灰色系統(tǒng)的累加生成方法進(jìn)行處理的，這些技術(shù)將在后面講到。 (3)計(jì)算一些統(tǒng)計(jì)量，如自相關(guān)系數(shù)，以進(jìn)一步辨明資料軌跡的性質(zhì)，為建立模型做準(zhǔn)備。這些統(tǒng)計(jì)量將在后面介紹。 五、建立預(yù)測(cè)模型 負(fù)荷預(yù)測(cè)模型是統(tǒng)計(jì)資料軌跡的概括，它反映的是經(jīng)驗(yàn)資料內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一般特征，與該資料的具體結(jié)構(gòu)并不完全吻合。模型的具體化就是負(fù)荷預(yù)測(cè)公式公式可以產(chǎn)出與觀察值有相似結(jié)構(gòu)的數(shù)值，這就是預(yù)測(cè)他。負(fù)荷預(yù)測(cè)模型是多種多樣的，以適用于不同結(jié)構(gòu)的資料，因此，對(duì)一個(gè)具體資料，就有選擇適當(dāng)預(yù)測(cè)模型的問題。正確選擇預(yù)測(cè)模型在負(fù)荷預(yù)測(cè)中是具

32、有關(guān)鍵性的一步。有時(shí)由于模型選擇不當(dāng)，造成預(yù)測(cè)誤差過大，就需要改換模型。必要時(shí)，可同時(shí)采用幾種數(shù)學(xué)模型進(jìn)行運(yùn)算，以便對(duì)比、選樣。 六、綜合分析，確定預(yù)副結(jié)果 通過選擇適當(dāng)?shù)念A(yù)測(cè)技術(shù)，建立負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行預(yù)測(cè)運(yùn)算得到的預(yù)測(cè)值，或利用其他方法得到的初步預(yù)測(cè)值，還要參照當(dāng)前已經(jīng)出現(xiàn)的各種可能性，以及新的蹈勢(shì)與發(fā)展，進(jìn)行綜合分析、對(duì)比、判斷推理和評(píng)價(jià)。最終對(duì)初步預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行調(diào)整和修正。這是因?yàn)閺倪^去到現(xiàn)在的發(fā)展變化規(guī)律，不能說就是將來的變化規(guī)律。所以耍對(duì)影響預(yù)測(cè)對(duì)象的新因素進(jìn)行分析，對(duì)預(yù)測(cè)模型進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚蟠_定預(yù)測(cè)值。 預(yù)測(cè)值的確定決不是通過某一、兩個(gè)預(yù)測(cè)運(yùn)算就能輕而易舉取得的。搞好預(yù)測(cè)需“重

33、在分析、貴在方法、巧在應(yīng)用”，也就是說，負(fù)荷預(yù)測(cè)工作不僅是一種科學(xué)，而且是一種藝術(shù)，良燈的綜合判斷能力是難于用簡(jiǎn)單的語言傳授的，而是個(gè)人才能、經(jīng)驗(yàn)與教洲綜合作用的結(jié)果。 七、編寫預(yù)測(cè)報(bào)告，交付使用 根據(jù)分析判斷最后確定的預(yù)測(cè)結(jié)果，編寫出本次負(fù)荷預(yù)測(cè)的報(bào)告。因?yàn)轭A(yù)測(cè)結(jié)果經(jīng)常是多方案的，所以報(bào)告中要對(duì)取得這些結(jié)果的預(yù)測(cè)條件、假設(shè)及限制因素等情況詳細(xì)說明。在報(bào)告中應(yīng)有數(shù)據(jù)資料、報(bào)告分析、數(shù)學(xué)模型、預(yù)測(cè)結(jié)果及必要的圖表，讓使用者一日了然。便于應(yīng)用。 八、負(fù)荷預(yù)測(cè)管理 將負(fù)荷預(yù)測(cè)報(bào)告提交主管部門后，只是本次預(yù)測(cè)告一段落。并不等于全部預(yù)測(cè)工作的結(jié)束，隨后仍需根據(jù)主客觀條件的變化及預(yù)測(cè)應(yīng)用的反饋信息進(jìn)行檢驗(yàn)

34、，必要時(shí)應(yīng)修正預(yù)測(cè)值。例如，預(yù)測(cè)值交付使用后，經(jīng)過一段時(shí)間的實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)這一時(shí)期的實(shí)際值和預(yù)測(cè)值之間有差距，就要利用反饋性原理對(duì)遠(yuǎn)期預(yù)測(cè)值進(jìn)行調(diào)整，這也是對(duì)負(fù)荷預(yù)測(cè)的滾動(dòng)性管理。 對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果還要進(jìn)行預(yù)測(cè)誤差分析，如果從分析中發(fā)現(xiàn)預(yù)測(cè)誤差倔大，就要檢查原因，是不是影響歷史負(fù)荷變動(dòng)的基本因素發(fā)生了變化，以致負(fù)荷的軌跡變了，從而考慮改換模型。對(duì)誤差數(shù)列的分析有助于辨明所擬合的模型是否充分，是否適當(dāng)。第四節(jié) 負(fù)荷預(yù)測(cè)誤差分析 由于負(fù)荷預(yù)測(cè)是一種對(duì)未來負(fù)荷的估算，因此，它與客觀實(shí)際還是存在著一定的差距，這個(gè)差距就是預(yù)測(cè)誤差。 預(yù)測(cè)誤差和預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性關(guān)系密切。誤差愈大，準(zhǔn)確性就愈低；反之，誤差愈小，準(zhǔn)確

35、性就愈高?？梢?，研究產(chǎn)生誤差的原因，計(jì)算并分析誤差的大小，是有很大意義的。這不但可以認(rèn)識(shí)預(yù)測(cè)結(jié)果的難確程度，從而在利用預(yù)測(cè)資料作決策時(shí)具有重要的參考價(jià)值，同時(shí)，對(duì)于改進(jìn)負(fù)荷預(yù)測(cè)工作，檢驗(yàn)和選用恰當(dāng)?shù)念A(yù)測(cè)方法等方面也有很大幫助。 一、產(chǎn)生誤差原因 產(chǎn)生預(yù)測(cè)誤差的原因很多，主要有以下幾個(gè)方面： (1)進(jìn)行預(yù)測(cè)往往要用到數(shù)學(xué)模型，而數(shù)學(xué)模型大多只包括所研究現(xiàn)象的某些主要因素，很多次要的因素都被略去了。對(duì)于錯(cuò)綜復(fù)雜的電力負(fù)荷變化來說，這樣的模型只是一種經(jīng)過簡(jiǎn)單化了的負(fù)荷狀況的反映，與實(shí)際負(fù)荷之間存在差距，用它來進(jìn)行預(yù)測(cè)，也就無可避免地會(huì)與實(shí)際負(fù)荷產(chǎn)生誤差。 (2)負(fù)荷所受影響是千變?nèi)f化的，進(jìn)行預(yù)測(cè)的目

36、的和要求又各種各樣，因而就有一個(gè)如何從許多預(yù)測(cè)方法中正確選用一個(gè)合適的預(yù)測(cè)方法的問題。如果選擇不當(dāng)?shù)脑捯簿碗S之而產(chǎn)生誤差。 (3)進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測(cè)要用到大量資料，而各項(xiàng)資料并不能保證都是準(zhǔn)確可靠，這就必然會(huì)帶來預(yù)測(cè)誤差。 (4)某種意外事件的發(fā)生成情況的突然變化，也會(huì)造成預(yù)測(cè)誤差。此外，由于汁算或判斷上的錯(cuò)誤，如平滑常數(shù)的選擇不要，也會(huì)產(chǎn)生不同程度的誤差。 以上各種不同原因引起的誤差是混合在一起表現(xiàn)出來的，因此，當(dāng)發(fā)現(xiàn)誤差很大，預(yù)測(cè)結(jié)果嚴(yán)重失實(shí)時(shí)，必須針對(duì)以上各種原因逐一進(jìn)行審查，尋找根源，加以改進(jìn)。 二、預(yù)測(cè)誤差分析 計(jì)算和分析預(yù)測(cè)誤差的方法和指標(biāo)很多，現(xiàn)主要介紹如下幾種。 1絕對(duì)誤差與相對(duì)誤差

37、 設(shè)y表示實(shí)際值，表示預(yù)測(cè)值，則稱y-為絕對(duì)誤差，稱為相對(duì)誤差。有時(shí)相對(duì)誤差也用百分?jǐn)?shù)×100%表示。這是一種直觀的誤差表示方法。在電力系統(tǒng)中作為一種考核指標(biāo)而經(jīng)常使用。 2平均絕對(duì)誤差式中 mae平均絕對(duì)誤差；ei第i個(gè)預(yù)測(cè)值與實(shí)際值的絕對(duì)誤差；yi第i個(gè)實(shí)際負(fù)荷值；第i個(gè)預(yù)測(cè)負(fù)荷值。由于預(yù)測(cè)誤差有正有負(fù)，為了避免正負(fù)相抵消，故取誤差的絕對(duì)值進(jìn)行綜合并計(jì)算其平均數(shù)，這是誤差分析的綜合指標(biāo)法之一。 3均方誤差式中， mse均方差，其他符號(hào)同前。均方誤差是預(yù)測(cè)誤差平方之和的平均數(shù)，它避免了正負(fù)誤差不能相加的問題。是誤差分析的綜合指標(biāo)法之一。 4均方根誤差式中 rmse均方根誤差，其他符

38、號(hào)同前。這是均方誤差的平方根。由于對(duì)誤差e進(jìn)行了平方，加強(qiáng)了數(shù)值大的誤差在指標(biāo)中的作用，從而提高了這個(gè)指標(biāo)的靈敏性，是一大優(yōu)點(diǎn)，這也是誤差分析的綜合指標(biāo)這一。 5標(biāo)準(zhǔn)誤差 （i=1,2,n,）式中 sy預(yù)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)誤差； n歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)； m自由度，也就是變量的個(gè)數(shù)，即自變量和因變量的個(gè)數(shù)的總和。 6關(guān)聯(lián)度誤差分析 關(guān)聯(lián)度是灰色系統(tǒng)理論提出的一種技術(shù)方法，是分析系統(tǒng)中各因素關(guān)聯(lián)積蓄的方法，或者說是關(guān)了關(guān)程度量化的方法。圖1-1 各因素幾何態(tài)勢(shì)圖關(guān)聯(lián)度的基本思想，是根據(jù)曲線間相似程度來判斷關(guān)聯(lián)程度，實(shí)質(zhì)上是幾種曲線間幾何開頭的分析比較，即認(rèn)為幾何形狀越接近，則發(fā)展變化態(tài)勢(shì)越接近，關(guān)聯(lián)程度越大。用

39、此方法可以來比較幾種預(yù)測(cè)模型對(duì)應(yīng)的幾條預(yù)測(cè)曲線與一條實(shí)際曲線的擬合程度，關(guān)聯(lián)度越大，則說明對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)模型越優(yōu)，擬合誤差也就越小。圖1-1所示的各因素幾何態(tài)勢(shì)圖，曲線1、2間的相似程度大于曲線1、3間的相似程度，因此認(rèn)為曲線1、2的關(guān)聯(lián)度大，曲線1、3的關(guān)聯(lián)度較小。如果說我們指定參考數(shù)列為x0，被比較數(shù)列（又稱預(yù)測(cè)數(shù)列或因素?cái)?shù)列）為xi，其中i=1,2,m，且則稱為曲線x0與xi在第k點(diǎn)的關(guān)聯(lián)系數(shù)。上式中|xo(k)-xi(k)|=i(k)稱為第k點(diǎn)與xo與xi的絕對(duì)差；稱為兩級(jí)最小差，其中是第一級(jí)最小差，這表示在第xi曲線上，找各點(diǎn)與x0的最小差，是條二級(jí)最小差，表示在各條曲線中找出的最小差基

40、礎(chǔ)上，再按i=1,i=2,i=m找所有曲線xi中的最小差；是兩級(jí)最大差，其意義與最小差相似；r稱為分辨系數(shù)，是0與1間的數(shù)，一般取r=0.5。綜合各點(diǎn)的關(guān)聯(lián)系數(shù)，可得出整個(gè)xi曲線與參考曲線x0的關(guān)聯(lián)度ri為：對(duì)于單位不同，或初值不同的數(shù)列作關(guān)聯(lián)度分析時(shí)，首先要做無量綱化、歸一化預(yù)處理，也稱為初值化。為了把所有數(shù)列無量鋼化，并且要求所有數(shù)列有公共交點(diǎn)，用每一數(shù)列的第一個(gè)數(shù)xi(1)除其他數(shù)xi(k)，就可解決這兩個(gè)問題，使得各數(shù)列之間具有可比性?！纠?-1】設(shè)y0為參考數(shù)列（歷史負(fù)荷數(shù)列），1、2為比較數(shù)列（兩種預(yù)測(cè)方法所得預(yù)測(cè)值數(shù)列），y0、1、2分別為試求1、2分別對(duì)y0的關(guān)聯(lián)度。解：第一

41、步，“初值化”第二步，求關(guān)聯(lián)系數(shù)中兩級(jí)差記1（k）為又 則 第三步，求關(guān)聯(lián)系數(shù) 由于，|x0(k)-x1(k)|=1(k)，并取r=0.5，將兩級(jí)差代入上式，可求得兩級(jí)最小差由此可得 即 第四步，求關(guān)聯(lián)度可得r1>r2。 這說明x2與x0的關(guān)聯(lián)度小于x1與x0的關(guān)聯(lián)度，從而2與y0的關(guān)聯(lián)度，也就說明1與y0的擬合程度更優(yōu)，精度更高，誤差更小。因此，可以選擇預(yù)測(cè)模型1去進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測(cè)。 7后驗(yàn)差檢驗(yàn) 后驗(yàn)差檢驗(yàn)是根據(jù)模型預(yù)測(cè)值與實(shí)際值之間的統(tǒng)計(jì)情況，進(jìn)行檢驗(yàn)的方法，這是從概率預(yù)測(cè)方法中移植過來的。其內(nèi)容是：以殘差（絕對(duì)誤差）e為基礎(chǔ)，根據(jù)各期殘差絕對(duì)值的大小，考察殘差較小的點(diǎn)出現(xiàn)的概率，以及

42、與預(yù)測(cè)誤差方差有關(guān)指標(biāo)的大小。具體步驟如下： 設(shè)歷史負(fù)荷序列為：x(0)=x(0)(1),x(0)(2),x(0)(n)設(shè)預(yù)測(cè)值序列為設(shè)k時(shí)刻值x(0)(k)與計(jì)算值（預(yù)測(cè)值）之差e(k)，稱為k時(shí)刻殘差記實(shí)驗(yàn)值x(0)(k)，k=1，2，n的平均值為，即記殘差e(k)，k=1，2，m的平均值為，有其中，m為預(yù)測(cè)殘差數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)，一般有mn。記歷史數(shù)據(jù)（實(shí)際值）方差為，即記殘差方差為，有則可得驗(yàn)差檢驗(yàn)的兩個(gè)重要數(shù)據(jù)，即后驗(yàn)差比值c，小誤差概率p 指標(biāo)c越小越好，c越小，表示s1越大，而s2越小。s1大，表明歷史數(shù)據(jù)方差大，歷史數(shù)據(jù)離散程度就大。s2就小，表明殘差方差小，殘差離散程度小。c小，表明

43、盡管歷史數(shù)據(jù)很離散，而模型所得的預(yù)測(cè)值與實(shí)際值之差并不太離散。 指標(biāo)p越大越好，p越大，表示殘差與殘差平均值之差小于給定值0.6745s1的點(diǎn)較多。按c與p兩個(gè)指標(biāo)，可以綜合評(píng)定預(yù)測(cè)模型的精度，如表1-1所示。表1-1 綜合評(píng)定預(yù)測(cè)模型的小誤差概率（p）和后驗(yàn)差比值（c）預(yù)測(cè)精度等級(jí)pc預(yù)測(cè)精度等級(jí)pc好（一級(jí)）合格（二級(jí)）>0.95>0.8<0.35<0.5勉強(qiáng)（三級(jí)）不合格（四級(jí)）>0.70.7<0.450.65 有關(guān)后驗(yàn)差檢驗(yàn)計(jì)算示例，將在第六章介紹。第二章 負(fù)荷預(yù)測(cè)經(jīng)驗(yàn)技術(shù)與經(jīng)典技術(shù) 經(jīng)驗(yàn)預(yù)測(cè)方法主要依靠專家或?qū)＜医M的判斷，不是依靠數(shù)量模型。目的不是

44、弄清電力負(fù)荷變化的軌跡和結(jié)構(gòu)，而是給出一個(gè)方向性的結(jié)論，當(dāng)然預(yù)測(cè)結(jié)果也可能是數(shù)值型的。經(jīng)驗(yàn)預(yù)測(cè)技術(shù)將介紹專家預(yù)測(cè)法、類比法及主觀概率預(yù)測(cè)法；而負(fù)荷預(yù)測(cè)的經(jīng)典技術(shù)將介紹單耗法、密度法、比例增長(zhǎng)法及彈性系數(shù)法。第一節(jié) 專 家 預(yù) 測(cè) 法 專家預(yù)測(cè)法分為專家會(huì)議法和專家小組法。專家會(huì)議法通過召集專家開會(huì)，面對(duì)面地討論問題，每個(gè)專家能充分發(fā)表意見，并聽取其他專家的意見。這種方法缺點(diǎn)是：參加會(huì)議的人數(shù)有限，影響代表性；權(quán)威者的意見將起主導(dǎo)作用，一些專家盲從權(quán)威者的意見，或者礙于面子，不堅(jiān)持與權(quán)威者不同的看法。因此，得出的結(jié)論不能集中所有專家的正確看法。專家小組法可以避免這些問題，專家小組預(yù)測(cè)法又稱德爾菲

45、法(delphi)。古希臘傳說中，在德爾菲有一個(gè)阿波羅神殿，希臘神在此可以預(yù)卜未來。本世紀(jì)40年代，美國(guó)蘭德公司借用德爾菲這個(gè)地名，把專家小組預(yù)測(cè)法叫做德爾菲預(yù)測(cè)法。專家們不通過會(huì)議形式，而是通過書面形式獨(dú)立地發(fā)表個(gè)人見解，專家之間相互保密，經(jīng)過多次反復(fù)，給專家以重新考慮并修改原先意見的機(jī)會(huì)，最后綜合出預(yù)測(cè)結(jié)果。德爾菲法最初用于科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)發(fā)明的預(yù)測(cè)，后來逐步用于經(jīng)濟(jì)預(yù)測(cè)。它在電力系統(tǒng)中可以用來預(yù)測(cè)未來哪些電力技術(shù)將有突破性發(fā)展，這種突破將在何時(shí)發(fā)生；某一地區(qū)哪一時(shí)期的用電水平將有何等顯著性變化；更具體地，未來一年或幾年全國(guó)或地區(qū)發(fā)電量及用電量的預(yù)測(cè)等。專家小組預(yù)測(cè)法分如下幾步進(jìn)行。 第一步

46、，準(zhǔn)備階段。確定專家組成員，他們應(yīng)該對(duì)電力預(yù)測(cè)問題具有專家級(jí)水平，并且熱心回答問題。一般選10-20人為宜；擬定提出的問題，問題提得要明確，便于專家作出簡(jiǎn)潔回答；搜集專家們可能用到的資料。 第二步，第一輪預(yù)測(cè)。把所需資料及提出的問題分送給各位專家，請(qǐng)他們按要求回答問題，注明回收日期，以便及時(shí)收回材料。 第三步，反復(fù)預(yù)測(cè)。把專家首次判斷意見加以綜合，歸納出幾種不同意見，再次分送給專家們復(fù)議，請(qǐng)他們?cè)诒容^自己意見和別人意見的基礎(chǔ)上確定是否修改自己的意見，然后把第二次判斷意見收集起來，再行歸納分析。這樣反復(fù)35次即可將專家們的意見趨向一致。 第四步，得出預(yù)測(cè)結(jié)果。對(duì)最后一次專家意見，可用統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行

47、分析得出預(yù)測(cè)結(jié)果。 德爾菲法克服了專家會(huì)議法的不足缺點(diǎn)，節(jié)約專家們的時(shí)間和行程費(fèi)用，專家們可以方便地安排時(shí)間、思考問題。第二節(jié) 類 比 法 類比法是對(duì)類似事物作對(duì)比分析，通過已知事物對(duì)未知事物或新事物作出預(yù)測(cè)。例如，要新建一個(gè)經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，從動(dòng)工興建到正常運(yùn)作，逐年的電量需求是一個(gè)新事物，需要在規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)作出預(yù)測(cè)，以便統(tǒng)籌安排。由于沒有歷史數(shù)據(jù)，不可能進(jìn)行模型預(yù)測(cè)、這種情況下，采用類比法是有效的。找一個(gè)已建成的經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，與待建開發(fā)區(qū)進(jìn)行比較、找出他們的共同點(diǎn)，利用相似和比例關(guān)系，對(duì)待建開發(fā)區(qū)的電量需求作出頂測(cè)，注意他們的不同之處，由此對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行調(diào)整。又如，借助甲國(guó)達(dá)到國(guó)民生產(chǎn)總值時(shí)的電力需

48、求。研究乙國(guó)的情況，推測(cè)出乙國(guó)達(dá)到同國(guó)民生產(chǎn)總值時(shí)的電力需求。 在用類比法的時(shí)候，用于比較的兩個(gè)事物對(duì)研究的問題要具有相似的主要特征、這是比較的基礎(chǔ)。兩事物之間的差異要區(qū)別處理，有的可以忽略，有的可用于對(duì)預(yù)測(cè)作個(gè)別調(diào)整或系統(tǒng)調(diào)整。第三節(jié) 主觀概率預(yù)測(cè)法 概率是一事件發(fā)生的可能性大小的度量，一般用事件發(fā)生頻率來規(guī)定。例如，擲出質(zhì)量均勻的硬幣n次，記錄出現(xiàn)正面的次數(shù)m，則出現(xiàn)正面的頻率為，當(dāng)n很大時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)比值以某種方式接近，于是把規(guī)定為擲硬幣時(shí)出現(xiàn)正面的概率，這個(gè)概率是客觀的，又稱為客觀概率。有的事件不能像拋硬幣那樣多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，因而不能通過頻率規(guī)定概率，有的事件雖然可以做實(shí)驗(yàn)，但由于費(fèi)用太高、

49、危險(xiǎn)性大等原因不去做實(shí)驗(yàn)，也不能計(jì)算頻率進(jìn)而規(guī)定概率，這時(shí)人們只能靠感覺、靠印象說出事件發(fā)生的概率，這樣的概率與客觀概率相對(duì)叫做主觀概率。 主觀概率法則是請(qǐng)若干專家來估計(jì)某特定事件發(fā)生的主觀概率，然后綜合得出該事件的概率。專家們給出的主觀概率p要滿足0p1，一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，所有可能發(fā)生的事件的概率pi要滿足åpi=1。綜合各專家給出的主觀概率，一般用求平均的方法，即式中 n專家人數(shù)； qi第i個(gè)專家給出的主觀概率； 的求的主觀預(yù)測(cè)概率。 例如，某地區(qū)請(qǐng)8名專家（q1-q8）。預(yù)測(cè)本地區(qū)電量需求超過ckw·h，記為事件a，或不超過c1kw·h，記為事件b，分別給出它們的

50、主觀概率，結(jié)果見表2-1。表2-1 主 觀 概 率 預(yù) 測(cè) 統(tǒng) 計(jì) 表事件8名專家預(yù)測(cè)概率平均值q1q2q3q4q5q6q7q8ab0.800.300.750.400.600.250.650.400.600.500.500.200.850.400.700.150.6810.325第四節(jié) 單 耗 法 單耗法即單位產(chǎn)品電耗法，是通過某一工業(yè)產(chǎn)品的平均單位產(chǎn)品用電量以及該產(chǎn)品的產(chǎn)量，得到生產(chǎn)這種的總用電量，計(jì)算公式是a=bg式中 a用電量； b產(chǎn)品產(chǎn)量； g產(chǎn)品的單位耗電量。 一個(gè)地區(qū)的工業(yè)生產(chǎn)用電，可按照行業(yè)劃分為若干部門，如煤炭、石油、冶金、機(jī)械、建筑、紡織、化纖、造紙、食品等，再對(duì)每個(gè)部門上統(tǒng)

51、計(jì)出主要產(chǎn)品的單位產(chǎn)品耗電量qi，知道了每種產(chǎn)品的產(chǎn)量bi，就可得到n種工業(yè)產(chǎn)品總用電量 用于預(yù)測(cè)時(shí)，可以用未來某時(shí)段的產(chǎn)品產(chǎn)量預(yù)測(cè)值代替公式中的bi，單位產(chǎn)品電耗仍用現(xiàn)在值gi，用電量預(yù)測(cè)公式為如果單位產(chǎn)品電耗發(fā)生變化，先用某種方法（如回歸方法）對(duì)單位產(chǎn)品電耗作出預(yù)測(cè)，再代入上式得 單耗法需要作大量細(xì)致的統(tǒng)計(jì)調(diào)查工作，近期預(yù)測(cè)效果較佳。但實(shí)際中很難對(duì)所有產(chǎn)品較準(zhǔn)確地求出其用電單耗，即使作，工作量也太 大。有時(shí)考慮用國(guó)民生產(chǎn)總值或工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值b，結(jié)合其電量單耗（產(chǎn)值單耗）g，計(jì)算出用電量a=bg，這就是產(chǎn)值單耗法。 例如，文獻(xiàn)1就四川的輕工業(yè)、重工業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑業(yè)、商業(yè)和交通運(yùn)輸郵電業(yè)6個(gè)物

52、質(zhì)生產(chǎn)部門，求得19851995年間的各部門單位產(chǎn)值電耗，預(yù)測(cè)出1995及2000年的產(chǎn)值單耗，并預(yù)測(cè)出產(chǎn)值。代入公式得求出物質(zhì)生產(chǎn)電力需求量預(yù)測(cè)值。1995年預(yù)測(cè)值2000年的預(yù)測(cè)值第五節(jié) 負(fù)荷密度法 負(fù)荷密度預(yù)測(cè)法是從某地區(qū)人口或土地面積的平均耗電量出發(fā)作預(yù)測(cè)，計(jì)算公式是a=sd式中 a某地區(qū)的年（月）用電量； s該地區(qū)的人口數(shù)（或建筑面積，土地面積）； d平均每人（或每平方米建筑面積，每公頃土地面積）的用電量，稱為用電密度。 作出預(yù)測(cè)時(shí)，首先預(yù)測(cè)出未來某時(shí)期的人口數(shù)量和人均用電量，未來用電量預(yù)測(cè)公式。把人口數(shù)量換成建筑面積或土地面積，按單位面積計(jì)算用電密度，預(yù)測(cè)公式完全類似。 例如，文獻(xiàn)

53、27預(yù)測(cè)1995年和2000年的四川省人口分別為1.153億人和1.22億人，人均生活用電量到1995年和2000年分別為45.83kw·h和62kw·h，代入公式，得1995年城鄉(xiāng)人民生活用電為。2000年生活用電為。第六節(jié) 比例系數(shù)增長(zhǎng)法 比例系數(shù)增長(zhǎng)法假定今后的電力負(fù)荷與過去有相同的增長(zhǎng)比例，用歷史數(shù)據(jù)求出比例系數(shù)，按比例預(yù)測(cè)未來發(fā)展。設(shè)第m年的用電量為ankw·h，則從第n年至第m年（n<m）用電量的平均增長(zhǎng)率k為由此預(yù)測(cè)第l年（l>m）的用電量為al=an(1+k)l-n這與以am為起點(diǎn)的預(yù)測(cè)結(jié)果al=am(1+k)l-m相同，這是因?yàn)閍m(1+k)l-m=an(1+k)m-n(1+k)l-m=an(1+k)l-n 例如，90年代，四川省非物質(zhì)生產(chǎn)部門（包括客運(yùn)業(yè)、公用事業(yè)及居民服務(wù)業(yè)，金融保險(xiǎn)業(yè)、文教衛(wèi)生科研事業(yè)和行政機(jī)關(guān)等）電力消費(fèi)量，八五期間按年均增長(zhǎng)率18%計(jì)，九五期間按年均增長(zhǎng)率20%計(jì)，以1990