連曉華　許曉康　李曉志

摘 要：本次針對(duì)電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)的方法進(jìn)行分析，并提出幾種具體的預(yù)測(cè)方法，包括彈性系數(shù)法、回歸分析法以及灰色模型法。結(jié)合電力系統(tǒng)不同的負(fù)荷預(yù)測(cè)方法，通過算例分析進(jìn)行具體測(cè)量，驗(yàn)證不同電力系統(tǒng)負(fù)荷的預(yù)測(cè)方法。發(fā)揮出預(yù)測(cè)對(duì)社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益提升的價(jià)值。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；負(fù)荷預(yù)測(cè)方法；算例實(shí)證

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.05.150

0 前言

關(guān)于電力系統(tǒng)的負(fù)荷預(yù)測(cè)，主要是就已知的電力需求作為基本的出發(fā)點(diǎn)，集合電力系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)與各個(gè)綜合性因素，對(duì)其做出預(yù)測(cè)與估計(jì)。關(guān)于負(fù)荷預(yù)測(cè)的開展，通常包含兩個(gè)方面的基本內(nèi)容，分別為未來需求量與未來用電量預(yù)測(cè)。并且負(fù)荷預(yù)測(cè)的探索，為整個(gè)電力系統(tǒng)的調(diào)度、規(guī)劃以及供電提供基礎(chǔ)保障，有助于社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益的提升。

1 電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)方法

1.1 彈性系數(shù)法

彈性系數(shù)的分析方法，主要是針對(duì)電力彈性系數(shù)作為衡量的宏觀指標(biāo)，能夠較為準(zhǔn)確的反映出電力消費(fèi)年平均增長率與國民經(jīng)濟(jì)年平均增長兩者之間的相互關(guān)系。關(guān)于電力彈性系數(shù)的方法，具體表示如下：

E=Ky/Kx （公式1）

在公式1當(dāng)中，其中E表示電力彈性系數(shù)的內(nèi)容，其中Ky表示的是電力消費(fèi)年平均增長率，Kx表示的則是國民經(jīng)濟(jì)年平均增長率[1]。

彈性系數(shù)的電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)方法的應(yīng)用，具體內(nèi)容表現(xiàn)在兩個(gè)方面。一方面是電力彈性系數(shù)法可以站在宏觀的角度上確定電力發(fā)展同國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的相對(duì)速度。在另一個(gè)方面，還可以作為一個(gè)重要的衡量參數(shù)衡量國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展與用電需求之間的關(guān)系。

在當(dāng)前的市場(chǎng)環(huán)境中，彈性系數(shù)已經(jīng)變得更加靈活?，F(xiàn)代技術(shù)手段與節(jié)約用點(diǎn)力年的出現(xiàn)，電能已經(jīng)成為一種重要形成，影響著生產(chǎn)生活。這使得電力系統(tǒng)與國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展出現(xiàn)較大的差異，協(xié)調(diào)性喪失，致使彈性系數(shù)很難確定。在這種背景下，彈性系數(shù)法應(yīng)用在電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)當(dāng)中，顯然無法得出準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)結(jié)果。此方法在應(yīng)用的過程中，方法簡單快捷，便于計(jì)算。但缺點(diǎn)則是受到國民經(jīng)濟(jì)與電力需求變化的影響。

1.2 回歸分析法

回歸分析方法在電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)當(dāng)中的運(yùn)用，主要是根據(jù)系統(tǒng)資料以及歷史負(fù)荷，建立起具體的數(shù)學(xué)模型，對(duì)未來的電力負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)。運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)當(dāng)中的回歸分析法對(duì)變量、觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得出未來預(yù)測(cè)的負(fù)荷值。

回歸分析法，基本特點(diǎn)是將預(yù)測(cè)的基本目標(biāo)因素作為自變量，預(yù)測(cè)的目標(biāo)作為因變量，具有較強(qiáng)的內(nèi)插能力。在回歸模型當(dāng)中一般有一元線性、多元線性等集中模型類別[2]。通常狀況下，對(duì)于中短期的負(fù)荷預(yù)測(cè)相關(guān)內(nèi)容，可采取線性回歸方法，進(jìn)而保證得出的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度較高，真正反映出用電負(fù)荷預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性要求。當(dāng)然，這種方法在預(yù)測(cè)過程中，無法得出各個(gè)年份當(dāng)中的產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值，對(duì)各區(qū)域的發(fā)展?fàn)顩r無法準(zhǔn)確掌握。

該方法在進(jìn)行電力負(fù)荷預(yù)測(cè)的過程中，通常會(huì)受到多種因素的影響，包括多樣性、突發(fā)性以及隨機(jī)性因素。不同因素的影響，導(dǎo)致整個(gè)預(yù)測(cè)的針對(duì)性與準(zhǔn)確數(shù)值存在明顯誤差，預(yù)測(cè)精準(zhǔn)度無法得到滿足。

1.3 灰色模型法

灰色模型法，在電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)當(dāng)中的應(yīng)用，本質(zhì)上是將灰色理論作為發(fā)展基礎(chǔ)，開展灰色預(yù)測(cè)技術(shù)。灰色系統(tǒng)理論是研究與解決灰色系統(tǒng)分析、建模、預(yù)測(cè)、決策以及控制的基本理論內(nèi)容。該預(yù)測(cè)方法已經(jīng)成功被運(yùn)用到現(xiàn)代的氣象與農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域當(dāng)中。對(duì)于電力負(fù)荷預(yù)測(cè)的影響，通常可分為確定性因素與不確定性因素兩種，在此可以看作是一個(gè)灰色系統(tǒng)。

灰色模型的預(yù)測(cè)方法，在應(yīng)用的過程中，計(jì)算方法簡單、快捷、精準(zhǔn)度性與實(shí)用性良好。與彈性系數(shù)發(fā)以及回歸分析法相比較而言，在電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)當(dāng)中的運(yùn)用具有較高的價(jià)值。并且對(duì)負(fù)荷預(yù)測(cè)的短期、中期以及長期等各個(gè)階段并無影響，能夠適應(yīng)于各個(gè)階段的非線性變化當(dāng)中，作為一種負(fù)荷指標(biāo)預(yù)測(cè)內(nèi)容?；疑Ｐ瓦\(yùn)用，在數(shù)據(jù)表現(xiàn)的方面，所需的負(fù)荷數(shù)據(jù)較少，并不需要對(duì)分布式的結(jié)構(gòu)與規(guī)律變化進(jìn)行明確，便于開展檢驗(yàn)。當(dāng)然，該方法在開展電力負(fù)荷預(yù)測(cè)的過程中，會(huì)受到灰度變大的影響，預(yù)測(cè)精準(zhǔn)度隨之發(fā)生變化。

2 電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)方法具體應(yīng)用

針對(duì)某地區(qū)的原始電量數(shù)據(jù)作為分析的基礎(chǔ)，運(yùn)用不同的方法進(jìn)行算法的應(yīng)用。某地區(qū)2011-2015實(shí)用電量分別為，2011年2.29億kWh，2012年2.57億kWh，2013年2.96億kWh，2014年3.37億kWh，2015年3.83億kWh[3]。根據(jù)歷年的用電量分析可以看出，該地區(qū)的用電量保持一個(gè)持續(xù)增長的狀態(tài)，數(shù)值以及增長結(jié)構(gòu)符合指數(shù)型曲線。這一基本狀況的產(chǎn)生，符合現(xiàn)代工農(nóng)總產(chǎn)值以及穩(wěn)定增長向前發(fā)展的基本趨勢(shì)與要求。下面采取彈性系數(shù)法、回歸分析法以及灰色模型法，對(duì)該地區(qū)的電力系統(tǒng)負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)，分析2016-2018年該地區(qū)的用電量預(yù)測(cè)，其各項(xiàng)基本的預(yù)測(cè)值為：

彈性系數(shù)的預(yù)測(cè)值：2016年實(shí)用電量4.37億kWh，2017年實(shí)用電量5.12億kWh，2018年實(shí)用電量5.9億kWh。

回歸方法的預(yù)測(cè)值：2016年實(shí)用電量4.34億kWh，2017年實(shí)用電量5.12億kWh，2018年實(shí)用電量5.56億kWh。

灰色模型法的預(yù)測(cè)值：2016年實(shí)用電量4.45億kWh，2017年實(shí)用電量5.15億kWh，2018年實(shí)用電量5.97億kWh。

針對(duì)上述的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)分析可以發(fā)現(xiàn)，彈性系數(shù)的預(yù)測(cè)誤差較大，受到國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值的影響。彈性系數(shù)的方法，適用于短期的負(fù)荷預(yù)測(cè)方法。而對(duì)于回歸分析法以及灰色模型法，所產(chǎn)生的誤差指較小，灰色模型法的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確精度較高。

3 結(jié)論

綜上所述，對(duì)于電力系統(tǒng)的負(fù)荷預(yù)測(cè)，是維系整個(gè)電力系統(tǒng)調(diào)度、實(shí)時(shí)控制、運(yùn)行計(jì)劃以及發(fā)展規(guī)劃的基本前提條件，傳統(tǒng)的預(yù)測(cè)負(fù)荷能夠?yàn)殡娋W(wǎng)部門與規(guī)劃部門提供各項(xiàng)基礎(chǔ)性信息。探索電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)方法，有助于社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益的充分發(fā)揮。

參考文獻(xiàn)：

[1]張怡，張鋒.電力系統(tǒng)超短期負(fù)荷預(yù)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展[J].浙江電力，2010，10（02）：105-108.

[2]王學(xué)申，劉剛.電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)方法分析及應(yīng)用[J].中國科技信息，2011，10（08）：120-131.

[3]郭華安，加瑪力汗·庫馬什，常喜強(qiáng)等.電力系統(tǒng)短期負(fù)荷預(yù)測(cè)方法與預(yù)測(cè)精度綜述[J].電氣技術(shù)，2011，4（10）：120-123.