电力体系短期负荷预测研究

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1、电力体系短期负荷预测研究第一章绪论1.1课题的研究背晕和意义电力是保障国家工业、农业、商业等各行各业可靠发展的重要能源。电力系统负荷预测⑴是根据电力负荷、经济、社会、气象等的历史数据，探索电力负荷历史数据变化规律对未来负荷的影响，寻求电力负荷与各种相关因素之间的内在联系，从而对未来的电力负荷进行科学的研宄。近年来，我国的经济得到了迅猛发展，各行各业对于电力的需求也越来越大，由于电力本身具有不能够大量储存.的特点，如果不顾及供求关系而大量生产，则会造成供电质量的降低或者能源的浪费，所以，如何通过准确的负荷预测来达到电力生产与消

2、耗的动态平衡成为了电力系统领域的一个重要的研究方向。为了满足不断增长的能源需求量，减少对环境的影响，实现可持续发展战略，我国电力行业紧跟欧美几个发达国家于2009年5月提出了建设智能电网的发展规划，计划于2020年建成各级电网协调发展，具有自动化、信息化、互动化等一系列特征的统一的智能电网，智能电网的建设将会对整个电力系统以及用户、设备生产商、资源环境等产生巨大的影响[2]。而电力系统负荷预测作为电网管理工作的基础，对制定经济合理的发电计划、机组组合、电网规划、调度运行等具有重要的意义，精确的负荷预测数据也为智能电网的建设提

3、供了可靠的支持。其次，无论在电力系统的发展规划、日常的运行管理，还是在电力市场的交易中，都必须对负荷需求量的变化趋势与负荷特性有一个精确的预测，预测精度的高低，直接影响了整个地区的稳定运行。例如：在电力系统发展规划中，如果负荷的预测结果比真实值偏低，可能会导致电力系统的规划装机容量、输电规划等不足，不能够满足该地区的负荷需求量，甚至可能缺电；如果负荷预测精度比真实值偏高，可能降低发电、输电设备正常工作状态下的运行效率，从而引起不必要的浪费。这也就是人们不断研究电力系统负荷预测理论的重要原因。..1.2短期负荷预测的国内外研究

4、现状短期负荷预测是能量管理系统(EMS)的重要组成部分，它主要指预测未来几小时、1天至几天的电力负荷。关于短期负荷预测的研宄己有很长的历史，国内外许多专家和学者在预测理论和方法方面作了大量的研究工作，提出了很多预测模型[9]。总体来看，其趋势为从简单到复杂、从单一模型到组合模型，从传统方法到现代智能技术的应用，尽管方法多种多样，但都只有一个目的，即提高短期负荷预测的精度，为电力系统稳定、安全的运行提供有力的支持。回归分析法[10_11]是采用数理统计原理，对大量的历史负荷数据进行数学处理，并确定负荷值与某些自变量之间的关联关

5、系，构建一个相关性较好的回归方程，并将其外推，用于预测今后负荷值的分析方法。根据自变量的多少可以分为一元回归分析和多元回归分析；根据自变量与因变量之间的回归方程的类型又可分为线性回归分析和非线性回归分析。第二章短期负荷预测的概述与分析2.1短期负荷预测的概述短期负荷预测是以每日T点(T=24，48，96)点的历史负荷数据为依据，通过分析历史负荷数据的发展规律，结合相关影响因素，建立相应的预测模型，对未来1天至几天内T点的负荷数据进行预测。短期负荷预测的核心问题就是如何获得负荷数据在一段时间内的变化规律和相关因素与其的关联关系

6、，并通过预测模型来表示这些变化规律和关系。为了建立良好的预测模型，减小负荷预测误差，提高预测精度，预测人员必须遵循短期负荷预测的基本原则，对预测结果进行科学合理的评价。任何事物的发展都会受到其过去行为的影响，这是预测理论的立根之本，短期负荷预测也不例外，也就是说在各种因素都不改变的情况下，V负荷需求量也不可能随意变动。这表明，负荷的历史数据中已经包含了各种因素对其的作用效果。而外推预测技术就是基于连续性原则产生的。世界上的事物，虽然千姿百态，但宄其内在本质，都有其相似的地方，因此，在短期负荷预测中，可以将电力负荷与相似事物变

7、化趋势进行类比，或者与负荷自身的历史变化规律进行类比，从而推出负荷未来的发展规律。..2.2短期负荷预测的特性分析短期负荷预测特性包括负荷变化的内在规律和外在特征[31]。深入分析和了解短期负荷的特性是短期负荷预测的基础，有利于选择合理的预测资料，对提高预测精度有重要的意义。短期负荷预测的内在规律是指短期负荷数据自身呈现出的一种发展规律，具体表现为短期负荷所具有的周期性，这主要由人们每天的生活习惯引起的，正因为短期负荷具有周期性，也才使得对短期负荷值进行预测成为可能。周期性主要包括以下几点：从图中可看出，这一周中每天的波峰与

8、波谷几乎都出现在相同时间段，并且每天的负荷波动范围大致相同。通常，从凌晨0点到5点，人们都在休息，这一时段的负荷是一天中最低的，称为夜间低谷；早上8点到11点，负荷幵始逐渐上升，这时段的负荷主要是工作用电，到11点左右达到第一个高峰，称为午高峰；12点到14点负荷又逐渐下降，出现第二个低谷