负荷预测的方法及特点

负荷预测的方法及特点

负荷猜测是电力系统调度、实时掌握、运行方案和进展规划的前提，是一个电网调度部门和规划部门所必需具有的基本信息。提高负荷猜测技术水平，有利于方案用电管理，有利于合理支配电网运行方式和机组检修方案，有利于节煤、节油和降低发电成本，有利于制定合理的电源建设规划，有利于提高电力系统的经济效益和社会效益。因此，负荷猜测已成为实现电力系统管理现代化的重要内容，以下具体介绍负荷猜测的方法及特点：

1.单耗法

根据国家支配的产品产量、产值方案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。采纳"单耗法"猜测负荷前的关键是确定适当的产品单耗或产值单耗。从我国的实际状况来看，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：方法简洁，对短期负荷猜测效果较好。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)。当有理由信任这种趋势能够延长到将来时，给予变量t所需要的值，可以得到相应时刻的时间序列将来值。这就是趋势外推法。

应用趋势外推法有两个假设条件：①假设负荷没有跳动式变化；

②假定负荷的进展因素也打算负荷将来的进展，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。

外推法有线性趋势猜测法、对数趋势猜测法、二次曲线趋势猜测法、指数曲线趋势猜测法、生长曲线趋势猜测法。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：假如负荷消失变动，会引起较大的误差。

3.弹性系数法

弹性系数是电量平均增长率与国内生产总值之间的比值，依据国内生产总值的增长速度结合弹性系数得到规划期末的总用电量。弹性系数法是从宏观上确定电力进展同国民经济进展的相对速度，它是衡量国民经济进展和用电需求的重要参数。该方法的优点是：方法简洁，易于计算。缺点是：需做大量细致的调研工作。

4.回归分析法

回归猜测是依据负荷过去的历史资料，建立可以进行数学分析的数学模型。用数理统计中的回归分析方法对变量的观测数据统计分析，从而实现对将来的负荷进行猜测。回归模型有一元线性回归、多元线性回归、非线性回归等回归猜测模型。其中，线性回归用于中期负荷猜测。优点是：猜测精度较高，适用于在中、短期猜测使用。缺点是：①规划水平年的工农业总产值很难具体统计；②用回归分析法只能测算出综合用电负荷的进展水平，无法测算出各供电区的负荷进展水

平，也就无法进行详细的电网建设规划。

5.时间序列法

就是依据负荷的历史资料，设法建立一个数学模型，用这个数学模型一方面来描述电力负荷这个随机变量变化过程的统计规律性；另一方面在该数学模型的基础上再确立负荷猜测的数学表达式，对将来的负荷进行猜测。时间序列法主要有自回归AR(p)、滑动平均MA(q)和自回归与滑动平均ARMA(p,q)等。这些方法的优点是：所需历史数据少、工作量少。缺点是：没有考虑负荷变化的因素，只致力于数据的拟合，对规律性的处理不足，只适用于负荷变化比较匀称的短期猜测的状况。

6.灰色模型法

灰色猜测是一种对含有不确定因素的系统进行猜测的方法。以灰色系统理论为基础的灰色猜测技术，可在数据不多的状况下找出某个时期内起作用的规律，建立负荷猜测的模型。分为一般灰色系统模型和最优化灰色模型两种。

一般灰色猜测模型是一种指数增长模型，当电力负荷严格按指数规律持续增长时，此法有猜测精度高、所需样本数据少、计算简便、可检验等优点；缺点是对于具有波动性变化的电力负荷，其猜测误差较大，不符合实际需要。而最优化灰色模型可以把有起伏的原始数据序列变换成规律性增加的成指数递增变化的序列，大大提高猜测精度和灰色模型法的适用范围。灰色模型法适用于短期负荷猜测。灰色猜测的优点：要求负荷数据少、不考虑分布规律、不考虑变化趋势、运

算便利、短期猜测精度高、易于检验。缺点：一是当数据离散程度越大，即数据灰度越大，猜测精度越差；二是不太适合于电力系统的长期后推若干年的猜测。

7.德尔菲法

德尔菲法是依据有特地学问的人的直接阅历，对讨论的问题进行推断、猜测的一种方法，也称专家调查法。德尔菲法具有反馈性、匿名性和统计性的特点。德尔菲法的优点是：①可以加快猜测速度和节省猜测费用；②可以获得各种不同但有价值的观点和意见；③适用于长期猜测，在历史资料不足或不行猜测因素较多尤为适用。缺点是：①对于分地区的负荷猜测则可能不行靠；②专家的意见有时可能不完整或不切实际。

8.专家系统法

专家系统猜测法是对数据库里存放的过去几年甚至几十年的，每小时的负荷和天气数据进行分析，从而汇合有阅历的负荷猜测人员的学问，提取有关规章，根据肯定的规章进行负荷猜测。实践证明，精确的负荷猜测不仅需要高新技术的支撑，同时也需要融合人类自身的阅历和才智。因此，就会需要专家系统这样的技术。专家系统法，是对人类的不行量化的阅历进行转化的一种较好的方法。但专家系统分析本身就是一个耗时的过程，并且某些简单的因素(如天气因素)，即使知道其对负荷的影响，但要精确定量地确定他们对负荷地区的影响也是很难的。专家系统猜测法适用于中、长期负荷猜测。此法的优点是：①能汇合多个专家的学问和阅历，最大限度地利用专家

的力量；②占有的资料、信息多，考虑的因素也比较全面，有利于得出较为正确的结论。缺点是：①不具有自学习力量，受数据库里存放的学问总量的限制；②对突发性大事和不断变化的条件适应性差。

9.神经网络法

神经网络(ANN,Artificial Neural Network)猜测技术，可以仿照人脑做智能化处理，对大量非结构性、非确定性规律具有自适应功能。ANN 应用于短期负荷猜测比应用于中长期负荷猜测更为相宜。由于，短期负荷变化可以认为是一个平稳随机过程。而长期负荷猜测可能会因政治、经济等大的转折导致其模型的数学基础的破坏。优点是：①可以仿照人脑的智能化处理；②对大量非结构性、非精确性规律具有自适应功能；③具有信息记忆、自主学习、学问推理和优化计算的特点。缺点是：①初始值的确定无法利用已有的系统信息，易陷于局部微小的状态；②神经网络的学习过程通常较慢，对突发大事的适应性差。

10.优选组合猜测法

优选组合有两层含义：一是从几种猜测方法得到的结果中选取适当的权重加权平均；二是指在几种猜测方法中进行比较，选择拟和度最佳或标准偏差最小的猜测模型进行猜测。对于组合猜测方法也必需留意到，组合猜测是在单个猜测模型不能完全正确地描述猜测量的变化规律时发挥作用。一个能够完全反映实际进展规律的模型进行猜测完全可能比用组合猜测方法猜测效果好。该方法的优点是：优选组合