摘 要：負(fù)荷預(yù)測(cè)在電力系統(tǒng)管理當(dāng)中做為計(jì)劃用電，調(diào)度用電，系統(tǒng)規(guī)劃部門(mén)的一項(xiàng)基礎(chǔ)工作。本篇論文以我國(guó)電力系統(tǒng)的短期負(fù)荷預(yù)測(cè)含義和作用為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)短期負(fù)荷預(yù)測(cè)的方法和特點(diǎn)進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；短期負(fù)荷；傳統(tǒng)預(yù)測(cè)；現(xiàn)代預(yù)測(cè)；綜合預(yù)測(cè)

1 短期負(fù)荷預(yù)測(cè)的特點(diǎn)

（1）短期的電力負(fù)荷預(yù)測(cè)對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果具有不確定性；（2）不相同的負(fù)荷預(yù)測(cè)措施和方法具有相關(guān)條件性；（3）短期的負(fù)荷預(yù)測(cè)的時(shí)間是不同的；（4）預(yù)測(cè)結(jié)果具有方案性的特征。

2 傳統(tǒng)的預(yù)測(cè)方法

2.1 回歸分析預(yù)測(cè)法

回歸預(yù)測(cè)法是依據(jù)對(duì)以往的歷史信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，總結(jié)出其變化的規(guī)律與對(duì)電力負(fù)荷變化影響的因素，找出因變量和自變量他們之間的相互關(guān)系，并利用數(shù)學(xué)公式來(lái)建立參數(shù)模型，以此為依據(jù)，對(duì)未來(lái)的某一時(shí)點(diǎn)進(jìn)行負(fù)荷值的預(yù)測(cè)。這種方法的優(yōu)點(diǎn)為結(jié)構(gòu)方式與計(jì)算基本原理都比較簡(jiǎn)單，預(yù)測(cè)快捷迅速，外推性能較好，對(duì)以往歷史中沒(méi)發(fā)生過(guò)的狀況的預(yù)測(cè)效果較好。這種方法的缺點(diǎn)為，對(duì)以往的歷史信息數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)要求高，運(yùn)用線性方式對(duì)對(duì)較復(fù)雜問(wèn)題進(jìn)行表示，結(jié)構(gòu)方式太過(guò)簡(jiǎn)單，精確度不高。

2.2 時(shí)間序列法

時(shí)間序列就是依據(jù)時(shí)間順序來(lái)排列的數(shù)字序列。這種分析方法是以這組數(shù)列為依據(jù)，運(yùn)用數(shù)學(xué)的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法進(jìn)行處置，來(lái)對(duì)未來(lái)發(fā)展進(jìn)行預(yù)測(cè)。時(shí)間序列分析法做為定量預(yù)測(cè)方法的一種，這種方法的基本原理為：認(rèn)可客觀事物是具有進(jìn)展性的，以以往的信息數(shù)據(jù)為依據(jù)，來(lái)對(duì)事物的發(fā)展方向進(jìn)行預(yù)測(cè)。因?yàn)槭挛锏陌l(fā)展具有隨機(jī)性，任何事物的發(fā)展和變化都有著不可預(yù)知性和偶然性，所以要應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)當(dāng)中的加權(quán)平均法來(lái)對(duì)以往的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處置。

2.3 卡爾曼濾波法

這種方法運(yùn)用了空間狀態(tài)概念，對(duì)信號(hào)過(guò)程的二階特性和譜密度函數(shù)不需要直接給予，能夠?qū)⑿盘?hào)過(guò)程當(dāng)做在白噪聲的作用之下的線性體系輸出來(lái)看待，運(yùn)用狀態(tài)的轉(zhuǎn)移矩陣進(jìn)行整個(gè)線性系統(tǒng)的描述，對(duì)系統(tǒng)的輸出和輸入通過(guò)一個(gè)形式的方程式來(lái)表示。通過(guò)這樣的方式既能夠使研究信號(hào)的過(guò)程標(biāo)量隨機(jī)過(guò)程平穩(wěn)，又能夠包含平穩(wěn)的矢量隨機(jī)進(jìn)程。這種方法還能夠把空間狀態(tài)狀況描述和離散的時(shí)間更新聯(lián)系的更加緊密，并做出了均方差為最小值的遞推線性計(jì)算方法，這種方法對(duì)歷史記錄儲(chǔ)存的觀測(cè)數(shù)據(jù)不是硬性的要求，當(dāng)觀測(cè)到新的信息數(shù)據(jù)之后，僅需要依據(jù)新數(shù)據(jù)之前的估計(jì)量，利用信號(hào)進(jìn)程中本身的狀況轉(zhuǎn)移方程，依據(jù)遞推公式就能夠?qū)烙?jì)量進(jìn)行計(jì)算，大大的降低了計(jì)算量和濾波設(shè)備的儲(chǔ)存量，對(duì)實(shí)際應(yīng)用和處置來(lái)說(shuō)較為方便。

2.4 替代法

替代法在短期負(fù)荷預(yù)測(cè)的多種方法中是最簡(jiǎn)單的方法，這種方法把目前時(shí)間點(diǎn)的負(fù)荷值當(dāng)做下一時(shí)間點(diǎn)的預(yù)測(cè)值。這種方法對(duì)于日常工作日的電力負(fù)荷預(yù)測(cè)的效果并不好，當(dāng)整體電網(wǎng)系統(tǒng)的負(fù)荷較小時(shí)，電壓負(fù)荷較為平穩(wěn)，在正常的系統(tǒng)工作日相比差距較大的情況下，使用該方法的效果是非常好的。

3 現(xiàn)代的預(yù)測(cè)方法

3.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法是通過(guò)對(duì)動(dòng)物的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)行為特點(diǎn)，來(lái)進(jìn)行分布式的并列數(shù)據(jù)處置計(jì)算的數(shù)學(xué)模型。這個(gè)網(wǎng)絡(luò)依據(jù)系統(tǒng)的當(dāng)中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的相互聯(lián)系，對(duì)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的各個(gè)節(jié)點(diǎn)互相連接的關(guān)系進(jìn)行不斷的調(diào)整，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)信息數(shù)據(jù)的處理。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具備自我適應(yīng)能力和自我學(xué)習(xí)性，能夠根據(jù)事先提供的一些相關(guān)對(duì)應(yīng)的信息和數(shù)據(jù)，對(duì)二者之間潛在規(guī)律進(jìn)行分析，最后依據(jù)規(guī)律和新輸入的數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)。

3.2 模糊系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)法

模糊系統(tǒng)控制是指在實(shí)際使用的控制措施方法的基礎(chǔ)之上使用了模糊數(shù)學(xué)的概念，對(duì)其施行明確性的工作，對(duì)于那些不能夠建立數(shù)學(xué)模型控制過(guò)程實(shí)現(xiàn)有效的控制。不用去關(guān)注模糊系統(tǒng)是怎樣進(jìn)行計(jì)算，在輸出和輸入的視角來(lái)看是一個(gè)非線性的函數(shù)關(guān)系。對(duì)隨意的某個(gè)非線性的連續(xù)函數(shù)，都能夠利用一種類別的隸屬函數(shù)，推導(dǎo)規(guī)律和模糊方法，能夠使設(shè)計(jì)模糊系統(tǒng)隨意的接近非線性函數(shù)，從而依據(jù)接近函數(shù)來(lái)對(duì)負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)。模糊系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)是最近這些年來(lái)研究的主要方向，國(guó)內(nèi)和國(guó)際上的很多專家學(xué)者都在這個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行了較多的研究工作，并且獲得了顯著的成績(jī)。

3.3 專家系統(tǒng)預(yù)測(cè)法

這種預(yù)測(cè)方法就是對(duì)過(guò)去的幾年數(shù)據(jù)信息庫(kù)中所儲(chǔ)存每小時(shí)，每天，每月甚至每年的電力負(fù)荷與天氣信息數(shù)據(jù)加以分析，通過(guò)電力負(fù)荷技術(shù)人員結(jié)合多年的工作經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，提取相關(guān)規(guī)則，依照固定的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則來(lái)進(jìn)行電力負(fù)荷短期預(yù)測(cè)的方法。

4 短期電力負(fù)荷的發(fā)展方向

4.1 線上的快捷準(zhǔn)確的負(fù)荷預(yù)測(cè)

隨著新形勢(shì)的到來(lái)，對(duì)短期電力負(fù)荷的實(shí)際有效功能提出了更高的要求，應(yīng)該具備自動(dòng)化運(yùn)行和滾動(dòng)預(yù)測(cè)。具體的來(lái)說(shuō)就是在電力網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行之下的短期負(fù)荷預(yù)測(cè)不需要人工的操作和干預(yù)，能夠不間斷的依據(jù)最新獲得的系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行固定周期性滑動(dòng)預(yù)測(cè)，只需要再出現(xiàn)誤差比較大的時(shí)候，再采取人工干預(yù)措施來(lái)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

4.2 要對(duì)影響預(yù)測(cè)結(jié)果的因素進(jìn)行充分的考慮

短期的電力負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果會(huì)受到多種因素的綜合性影響。短期負(fù)荷預(yù)測(cè)在將來(lái)的發(fā)展中要充分的考慮氣溫，空氣濕度，風(fēng)力和降水，日常工作日和休假日法定休假日等。處置的方法應(yīng)該對(duì)過(guò)去的歷史信息數(shù)據(jù)進(jìn)行深入的挖掘，在多角度和多種因素共同影響下的結(jié)果當(dāng)中，尋找對(duì)預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度影響較大的因素。

4.3 依據(jù)“重近輕遠(yuǎn)”的原則來(lái)進(jìn)行合理的處置

在電力負(fù)荷預(yù)測(cè)當(dāng)中要依據(jù)“重近輕遠(yuǎn)”的原則，將來(lái)的事物發(fā)展當(dāng)中物理量的轉(zhuǎn)變方向的關(guān)鍵影響因素是歷史階段中的進(jìn)展規(guī)律，長(zhǎng)期的歷史信息數(shù)據(jù)和將來(lái)的發(fā)展方向先關(guān)聯(lián)性不強(qiáng)。在短期電力負(fù)荷工作當(dāng)中，可以進(jìn)行選擇參數(shù)的輸入使“重近輕遠(yuǎn)”原則得以實(shí)現(xiàn)。在未來(lái)的發(fā)展當(dāng)中應(yīng)合理的配置有關(guān)參數(shù)和輸入的參數(shù)，在這個(gè)層面還需要進(jìn)行深入的研究。

參考文獻(xiàn)

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[2]曹宗珍.電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)研究綜述與發(fā)展方向的探析[J].中國(guó)電子商務(wù)，2012，（9）：80.

（作者單位：牡丹江供電公司）