中長期負荷預(yù)測

1、中長期負荷猜想系統(tǒng)討論一居民負荷局部【摘要】：本文首先對電力負荷猜想的定義、目的和意義等相關(guān)方面進行了簡潔的介紹，基 于中長期負荷猜想系統(tǒng)討論一居民負荷局部，對貴陽居民生活用電做負荷猜想分析。分析 了居民生活用電的各類影響因素及相關(guān)特性，同時分析了居民生活用電的進展趨勢。隨著人 們生活條件和環(huán)保意識在不斷提高，電力替代能源（以煤、自然氣為主）將逐步進入生活，居 民家用電器（電視機、家用空調(diào)、電暖爐等）的擁有量和居民生活人均水電燃氣支出狀況的變 動均對居民電力需求產(chǎn)生了顯著的影響。然后指出了目前中長期電力負荷猜想方法存在的缺乏，以及導(dǎo)致猜想精度不高的緣 由，并針對這些緣由提出了基于反應(yīng)的中長期電

2、力負荷組合猜想方法。本方法由以下幾個部 分組成：歷史資料的收集：依據(jù)猜想電網(wǎng)的狀況選擇多種單一負荷猜想方法進行猜想； 考慮到了由于不確定因素導(dǎo)致負荷猜想結(jié)果存在的誤差。依據(jù)能否收集到不確定因素的資 料提出那種誤差法求解。然后再將求解出的誤差結(jié)果反應(yīng)到組合猜想結(jié)果中。這一方法的使 用，使猜想結(jié)果的精度有了很大程度的提高；通過概率性分析,確定中長期負荷猜想結(jié)果 的波動范圍，也就是置信區(qū)間;對本文提出的“基于反應(yīng)的中長期電力負荷組合猜想方法” 模型進行校驗。最終，用本文提出的“基于反應(yīng)的中長期電力負荷組合猜想方法”對貴陽市居民負 荷進行中長期電力負荷猜想，并對猜想結(jié)果進行分析、校驗。關(guān)鍵詞：中長期負

3、荷猜想組合猜想 置信區(qū)間 概率性分析一：引言猜想是將來的時間進行推想，為當(dāng)前的人們作出正確的決策供應(yīng)依據(jù)。讓資源充分的采用， 不造成鋪張資源的狀況；把資源價值最大化表達。課題討論的背景和意義猜想時對尚未發(fā)生或目前還不明確的食物進行預(yù)先的估量和推想。猜想可以供應(yīng)將來人 們作出有利的決策供應(yīng)依據(jù)。隨著人類社會和科學(xué)的進展，猜想技術(shù)也得到了不斷的進展， 尤其是最近幾十年來，隨著猜想理論、方法和技術(shù)的不斷豐富，電力系統(tǒng)負荷猜想的精確 度可以到達相當(dāng)高的水平。但由于影響電力系統(tǒng)負荷猜想問題的因素許多，所以還存在不少 難以解決的問題，因此猜想不準(zhǔn)或不完全精確的狀況也時常發(fā)生。這就引起了步少爭議，并吸引了步

4、少人進行分析和討論。這也說明猜想工作還需要不斷加以進展和完善。電力負荷猜想就是在充分考慮一些重要因素的條件下，討論或采用一套系統(tǒng)處理過去將 來負荷的數(shù)學(xué)方法，在滿足肯定精度要求的條件下，確定將來某特定時刻的負荷值。電力負荷猜想的目的電力負荷猜想的目的就是供應(yīng)負荷的進展?fàn)顩r及水平，為電力生產(chǎn)部門及管理部門制定 生產(chǎn)方案和進展規(guī)劃供應(yīng)依據(jù)。確定各供電區(qū)各規(guī)劃年供電量、供用電最大負荷和規(guī)劃地區(qū) 總的進展水平、確定各規(guī)劃年用電負荷構(gòu)成。負荷猜想中常常按時間期限進行分類，通常分為長期、中期、短期、超短期負荷猜想。 長期負荷猜想一般指15年以上為單位的猜想，中期負荷猜想指515年內(nèi)并以年為單位的猜 測。中

5、長期負荷猜想時制定電力系統(tǒng)進展規(guī)劃，包括裝機容量的大小、形式、地點、時間和 電網(wǎng)的增容擴建、燃料方案的前提，他為所在地區(qū)或電網(wǎng)的電力進展速度，電力建設(shè)規(guī)模， 電力工業(yè)布局，能源資源平衡，地區(qū)間的電力余缺調(diào)劑，以及電網(wǎng)資金和人力資源的需求平 衡供應(yīng)了牢靠的依據(jù)。他是電力規(guī)劃部門的重要工作之一L L2電力系統(tǒng)負荷猜想的意義口引電力系統(tǒng)負荷猜想是電力系統(tǒng)平安經(jīng)濟調(diào)度 規(guī)劃設(shè)計討論的基礎(chǔ)和前提準(zhǔn)確的負荷猜想結(jié)果將意味著在滿足供電質(zhì)量要求的條件下對系統(tǒng)建設(shè)資金最大 可能限度的采用和有限投資的最大社會經(jīng)濟效益的獲得,負荷猜想工作因而引起了人 們的普遍關(guān)注隨著電力系統(tǒng)的快速進展尤其是我們我國電力工業(yè)市場化改

6、革的推 行負荷猜想工作面臨如何精確合理地考慮電力工業(yè)市場化后對實際電力負荷從大小到特性上的影響和給整個系統(tǒng)運行規(guī)劃帶來的變化的難題可以設(shè)想在強大的市場壓 力和競爭機制作用下適用于電力市場環(huán)境下的負荷猜想理論和算法必將獲得突破 性研究成果L 1.3影響電力負荷猜想的因素近20年來我們我國持續(xù)面臨缺電局面整個負荷特性的變化由于受到方案體制 的影響而有肯定程度的扭曲不能反映負荷真正的變化規(guī)律為了進一步深入對負荷 及負荷特性的了解把握負荷變化的規(guī)律和進展趨勢我國電力公司于2000年3月組 織各網(wǎng)省公司全面系統(tǒng)收集有關(guān)負荷及負荷特性資料進行了具體深化的分析并 編寫了中國電力負荷特性分析與猜想一書通過對假

7、設(shè)干試點城市或地區(qū)的 調(diào)研結(jié)果進行總結(jié)論述了當(dāng)前和今后一段時期內(nèi)會對我們我國電力負荷及負荷 特性進展規(guī)律產(chǎn)生影響的主要因素這些因素有1）經(jīng)濟進展水平及經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整的影響2）收入水平生活水平提高和消費觀念變化的影響3）電力消費結(jié)構(gòu)變化的影響4）氣候氣溫的影響5）電價 分時電價可中斷電價的影響6）需求側(cè)管理措施的影響移峰填谷等7）電力供應(yīng)側(cè) 電力短缺狀況電網(wǎng)建設(shè)與配電網(wǎng)改造等的影響8）政策因素如環(huán)保要求對高耗電行業(yè)的優(yōu)待電價等的影響這些因素從根本上可歸納為四種類型經(jīng)濟時間氣候和隨機干擾它們對不同時間跨度的負荷猜想工作影響程度不同其中經(jīng)濟類因素包括供電區(qū)域的人口 工業(yè)生產(chǎn)水平電器設(shè)施數(shù)量變化政策變化

8、進展趨勢以及經(jīng)濟進展趨勢電力網(wǎng)絡(luò)本 身的管理策略等這類因素對負荷影響的時間一般較長是在進行中長期負荷猜想 時需要重點考慮的因素時間及氣候類因素對負荷變化的影響是顯著的有許多成熟 的猜想方法和模型對此做了深化的討論例如負荷的溫度敏感特性分析節(jié)假日的負荷變化模式討論等并取得了較好的效果討論結(jié)果說明該類因素主要對年用電量及 負荷曲線產(chǎn)生較大影響是短期負荷猜想中必需計及的因素此外還有其它全部能引 起負荷模式變化又未包括在上述三類中的因素如某個容量較大的點負荷的投運 造成的負荷波動及諸如工業(yè)設(shè)施損壞重大影響國計民生大事的發(fā)生等都會使負荷 的變化受到影響但其影響程度卻無法估計統(tǒng)稱為隨機干擾因素相比前幾類因

9、素 這類因素的影響最難以估量 涉及眾多因素同時其突發(fā)性無歷史資料可依的特點 往往是進行精確猜想的一大難題電力系統(tǒng)負荷猜想的特點負荷猜想工作不能僅僅依靠于負荷猜想的計算機軟件或負荷猜想的數(shù)學(xué)模型 精確的猜想只能建立在猜想人員豐富的閱歷積累和科學(xué)的猜想模型的基礎(chǔ)上它有以下幾個特點1）負荷猜想本身是討論不確定性問題的理論與方法 是一個新的正在探究的領(lǐng) 域因此其猜想的結(jié)果應(yīng)是一個概率的值2）負荷猜想的機理是一個數(shù)學(xué)建模的過程 而不同的數(shù)學(xué)模型的使用條件是有的限制的不是萬能的因此模型的應(yīng)用分析及其評價工作特別重要3）影響負荷猜想精度的因素許多包括氣候政治經(jīng)濟形勢等且不同時期不 同地區(qū)其影響的程度也是變化

10、的故其影響程度不能一概而論1. 2中長期負荷猜想方法綜述2.1荷猜想的內(nèi)容和要求當(dāng)對電力系統(tǒng)的負荷進行猜想時，首先要了解負荷猜想的內(nèi)容和要求，進而確定屬于哪類猜 測、應(yīng)滿足那些標(biāo)準(zhǔn)、是定性還是定量猜想及應(yīng)滿足的猜想精度等。依據(jù)不同地區(qū)、不同時 期的具體狀況，確定合理的猜想內(nèi)容和猜想指標(biāo)。122資料的收集和整理資料是進行猜想的依據(jù)，應(yīng)依據(jù)負荷的內(nèi)容和要求，收集進行負荷猜想時所需用到的 各種資料。盡量使提供的資料系統(tǒng)全面，盡可能避開用想的數(shù)據(jù)去填補負荷猜想數(shù)學(xué)模型中 所缺少的資料。同時，對收集來的各種資料進行分析、加工整理，并對提供的資料進行篩選, 提高資料的可信度。對缺少的必要資料，那么應(yīng)想方法

11、加以收集。. 3對資料進行分析畫出所收集資料中歷史數(shù)據(jù)的折線圖或散點圖，從圖形中觀看資料中數(shù)據(jù)變動的軌跡, 以便選擇恰當(dāng)?shù)牟孪肽Ｐ?，特殊留意歷史數(shù)據(jù)的特別值和轉(zhuǎn)折點，找出特別值產(chǎn)生的緣由， 查明特別值的緣由后對其加以處理。經(jīng)過處理后，歷史數(shù)據(jù)序列處于平穩(wěn)，且規(guī)律性比擬強, 簡潔找出負荷的變化規(guī)律。選擇猜想模型負荷猜想模型是統(tǒng)計資料軌跡的概括，他反映的事閱歷資料內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一般特性，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荷猜想公式 分析猜想結(jié)果依據(jù)猜想模型得到的猜想結(jié)果并不肯定與實際狀況完全相符，這是由于所建立的猜想 模型是對實際狀況的近似模擬，在計算和推想過程中難免會產(chǎn)生誤差。因此

12、，需要對猜想結(jié) 果進行分析和評價，以確定猜想結(jié)果是否可信。假如超出了誤差允許范圍，就要分析產(chǎn)生誤 差的緣由，打算是否需要對猜想和猜想結(jié)果加以修正，使之更接近于實際。進呈現(xiàn)狀八十年月以來，隨著人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)討論的興起，神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)所具有的聯(lián)想學(xué)習(xí)力量、很強的適應(yīng)力量和容錯力量引起猜想科學(xué)討論者的愛好。90年月初，Park. Lee、Peng. Sharkawi等人先后采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行電力系統(tǒng)負荷猜想，使猜想誤差有很大的降低，引 起負荷猜想工作者的高度重視，再次掀起負荷猜想的熱潮。但是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法具有它本身 致命的缺點：需要大量的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，訓(xùn)練精度不確定等問題。為了克服這些缺點，近年來 消失了兩種趨勢

13、，一種是對經(jīng)典的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行改進或優(yōu)化，另一種方法是采納組合 猜想的方法，將兩種或多種猜想技術(shù)融合在一起，互用互補，提高猜想精度。此外，專家 系統(tǒng)(Expert System-ES)和模糊規(guī)律系統(tǒng)灰色猜想技術(shù)，小波猜想技術(shù)以及遺傳算法 等方法也在猜想領(lǐng)域的獲得了逐步的應(yīng)用。1. 3. 1現(xiàn)代負荷猜想的特征負荷猜想在經(jīng)受了開頭、應(yīng)用和進展各階段直到今日，形成了現(xiàn)代負荷猜想的分析思路、現(xiàn)代的負荷猜想方法和技術(shù)等較為成熟的負荷猜想閱歷和現(xiàn)代化的負荷猜想 進展方向，也就是說，形成了現(xiàn)代負荷猜想的特征。了解和把握這些特征，對討論和 應(yīng)用負荷猜想技術(shù)很有關(guān)心。1. 3.2國內(nèi)外中長期負荷猜想的方法目前

14、，國內(nèi)外的中長期電力負荷猜想的方法有：分產(chǎn)也產(chǎn)值單耗法，分部門猜想法、電力彈性系數(shù)法、分區(qū)負荷密度法、時間序列法、相關(guān)分析法、人均電量指標(biāo)換 算法、回歸分析法、專家系統(tǒng)猜想法等。一般可以歸結(jié)為兩類：基于參數(shù)模型的方法和基于非參數(shù)模型的方法。結(jié)束語目前正在使用中的各種中長期負荷猜想方法中，多數(shù)是基于的歷史數(shù)據(jù)及相關(guān)因素的歷 史數(shù)據(jù)進行加工擬合，建立數(shù)學(xué)模型來猜想將來負荷，由于我們我國的經(jīng)濟處于高速進展期 而相關(guān)政策也在探究完善的過程中，變化很大，不確定因素較多。規(guī)律性不強，所以造成猜 測的結(jié)果并不特別滿足。此外，有些方法在猜想時對各方面數(shù)據(jù)要求比擬嚴格，使大多數(shù)地 區(qū)還是難以做到至于如何具體的考慮電力工業(yè)市場化尤其是需方管理措施包括分 時電價制度的制定和調(diào)整對負荷水平負荷模式負荷猜想類型的影響以及何時何 地實現(xiàn)用戶的需求側(cè)管理推行分時電價制度都會極大地影響到電力系統(tǒng)負荷猜 測負荷猜想中還存在著諸如合適的猜想模型的選擇及評價等眾多難題這些都有 待在今后的進一步深化討論中去解決和克服由于水