浅析电力系统负荷预测方法

浅析电力系统负荷预测方法
摘要：电力工业是国家在能源领域的重大基础行业，电力是国民经济的命脉，
经济要发展，电力是先行，电力对于我国经济建设、国家安全、社会稳定、生活
质量具有至关重要的作用，现代文明社会已经处处离不开电力供应。

负荷预测是
目标网架规划的基础，提高负荷预测准确率，对电网发展的具有十分重要的意义。

关键词：负荷预测；电力系统；方法探讨
引言
电力工业是国家在能源领域的重大基础行业，电力是国民经济的命脉，经济
要发展，电力是先行，电力对于我国经济建设、国家安全、社会稳定、生活质量
具有至关重要的作用，现代文明社会已经处处离不开电力供应。

目标网架是城市
电网规划的基础，确定电网发展的方向和目标，是近期规划和中长期规划的重要
依据。

为了提高电网规划方案的可行性，必须将城市电网目标网架规划纳入城市
整体规划。

负荷预测是目标网架规划的基础，提高负荷预测准确率，对电网发展
的具有十分重要的意义。

一、电力系统负荷预测的特点
1、电力系统中的负荷一般分为城市的民用负荷、商业的负荷、农村的负荷、工业的负荷和其他的负荷等，不同类型的电力系统负荷会具有不同特点及规律。

城市的民用负荷大多来自城市的居民家用电器的用电负荷，它有年年不断增长的
趋势，并且随着季节的变化而变化，但民用的负荷还是和居民日常的生活及工作
规律相关较为紧密。

2、商业的负荷，主要是指商业用电中的用电负荷，它覆盖的面积大，而且用电量增加的速度的平稳，商业的负荷同样也具有根据季节变化的波动特性。

即使
它在电力的负荷中占的比重不如工业负荷及民用负荷，但是商业负荷中的照明类
的负荷占用了电力系统用电高峰时段。

除此以外，商业部门因为商业行为会在节
假日里会增加营业时间，因此成为节假日里影响电力负荷重要的因素之一。

工业负荷是指用在工业生产的用电负荷，一般的工业负荷比重在用电负荷里
构成中居于第一位，它不仅仅由工业里负荷端的使用情况决定（也包括负荷的利
用情况、企业工作班制度等），而且它和各个行业的特性及季节里的因素都有非
常密切的联系，一般的负荷还是比较稳定的。

3、农村的负荷是指农村里居民用电及农业里生产的用电。

这类负荷和工业里的负荷相比较，受到季节等其他自然环境的影响非常大，它是由于农业生产特点
来定性的，农业的用电负荷同时也受到农产品的品种、耕种特点的影响，但是就
电网系统而言，因为农业的用电负荷的集中时间和城市的工业的负荷使用高峰时
间有很大差别，所以对于提高电网的负荷率很有好处。

从以上的分析可以发现电力的负荷特点是常常变化的，不仅按照小时变化、
按日变化，而且还按周变化，按年变化，同时电力负荷又是以小时作为基本单位
不断发生变化的，它具有很大的周期性，负荷的变化是个连续发展变化的过程，
在正常的情况下，它不会产生大的跳跃，但是电力的负荷对于季节等因素是十分
敏感的，在不同的季节，不同的地区的气候和温度的变化都将会对电力负荷造成
十分重要的影响。

4、负荷预测目的是根据电力负荷的发展状况和水平，同时也确定各个供电公司计划的年供用总值，供用最大的电力负荷与规划的地区的总共负荷的发展水平，是由各规划的年用电负荷构成。

它将为经济合理准确地安排各个电网内部的机组
启停和检修，保持电网的运行安全和稳定性，电网发展的速度，电力的建设规模，电力工业的布局，能源资源的平衡，电力余缺的调剂和电网的资金以及人力资源
需求和平衡等各个方面提供十分可靠的依据。

二、负荷预测的方法及特点
1、单耗法
按照国家安排的产品产量、产值计划和用电单耗确定需电量。

单耗法分"产品
单耗法"和"产值单耗法"两种。

采用"单耗法"预测负荷前的关键是确定适当的产品
单耗或产值单耗。

从我国的实际情况来看，一般规律是产品单耗逐年上升，产值
单耗逐年下降。

单耗法的优点是：方法简单，对短期负荷预测效果较好。

缺点是：需做大量细致的调研工作，比较笼统，很难反映现代经济、政治、气候等条件的
影响。

2、趋势外推法
当电力负荷依时间变化呈现某种上升或下降的趋势，并且无明显的季节波动，又能找到一条合适的函数曲线反映这种变化趋势时，就可以用时间t为自变量，
时序数值y为因变量，建立趋势模型y=f（t）。

当有理由相信这种趋势能够延伸
到未来时，赋予变量t所需要的值，可以得到相应时刻的时间序列未来值。

这就
是趋势外推法。

应用趋势外推法有两个假设条件：①假设负荷没有跳跃式变化；②假定负荷的发展因素也决定负荷未来的发展，其条件是不变或变化不大。

选择合适的趋势模型是应用趋势外推法的重要环节，图形识别法和差分法是选择趋势
模型的两种基本方法。

外推法有线性趋势预测法、对数趋势预测法、二次曲线趋势预测法、指数曲
线趋势预测法、生长曲线趋势预测法。

趋势外推法的优点是：只需要历史数据、
所需的数据量较少。

缺点是：如果负荷出现变动，会引起较大的误差。

3、弹性系数法
4、空间负荷密度法
空间负荷预测是对规划区域内负荷的地理位置和数值大小进行的预测，它提
供未来负荷的空间分布信息。

只有确定了配电网供电区域内未来负荷的空间分布，才能对变电站的位置和容量，主干线的型号和路径，开关设备的装设以及它们的
投入时间等决策变量进行规划。

由于空间负荷预测涉及大量的空间信息，地理信
息系可以为空间负荷预测的数据收集、处理和预测结果的表示提供一个良好的平台。

将GIS引入空间负荷预测，可以极大地减少数据收集量，是空间负荷预测方
法实用化的必要步骤。

针对国内土地使用的实际情况，在空间负荷预测中采用了
分类分区法，该方法是在分类负荷总量预测的基础上，根据城市规划用地图，计
算分类负荷平均密度；再由小区面积构成、小区负荷同时率及修正系数求得小区
最终负荷。

同时，就分类分区法在预测过程中存在的一些问题进行了恰当的处理
和改进。

针对己有负荷预测软件在数据收集、统计，模型、方法选用，结果处理
等方面存在的问题，在将传统、实用的常规预测方法用计算机加以实现的同时，
结合目前负荷预测领域的一些新发展、新成果，在地理信息系统平台的基础上开
发了一套实用的配电网负荷预测软件。

本软件采用OLE自动化技术用vC对MaPInfo 进行集成二次开发。

整个软件主要由地理信息系统、数据库系统、计算
程序和系统界面四部分组成。

本软件可为城网规划提供分类负荷、分类电量、总
负荷、总电量和负荷分布预测。

对电量和负荷的预测都提供了回归模型、趋势外
推模型、灰色模型和组合模型等。

使用者可以依据预测模型提供的图形分析和误
差分析从多个预测模型中选择预测精度高的模型预测结果作为最后的预测结果。

负荷分布预测采用了分类分区法，具有基础数据易于获得、能适应城市规划方案的变化、灵活性强等优点。

结束语
电力系统负荷的预测是电网的调度、信息管理等方面的前提，他是一个电力系统调度部门及规划部门必须具备的基本的信息。

提高电力系统负荷预测的技术水平，十分有利于计划用电的管理，十分有利于合理的安排电力系统的运行方式及机组的检修计划，十分有利于节约煤、节约油和降低发电的成本，十分有利于制定经济合理的电源的建设规划，十分有利于提高我们电力系统的经济效益及社会效益。

所以，电力系统负荷预测将成为实现现代电力系统管理的重要内容。

参考文献
[1]牛东晓.电力负荷预测技术及其应用[M].北京:中国电力出版社,2006.
[2]吴熳红,杨继旺.几种电力负荷预测方法及其比较[J].广东电力,2004,17(1):17-21.。