摘要：負荷預測能夠對電力系統(tǒng)中的規(guī)劃、用電以及電力調(diào)度等起到十分重要的作用，對電力系統(tǒng)以及用電系統(tǒng)的穩(wěn)定性具有關鍵性的意義。文章對年度負荷預測、月度負荷預測以及短期負荷預測所使用的方法進行了探討，并對其特征、建議模式進行了闡述。

關鍵詞：電力系統(tǒng)；負荷預測；序列預測方法

中圖分類號：TM715 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）29-0117-02

負荷預測對于研究電力系統(tǒng)的運行發(fā)展狀況起著十分重要的作用，是正確決策的根本保證。電力系統(tǒng)負荷預測指的是對已知的電力系統(tǒng)、社會、經(jīng)濟和氣象等數(shù)據(jù)進行整定，經(jīng)過進一步的分析和研究，從而探索出各個事物之間存在的內(nèi)在聯(lián)系以及相應的變化規(guī)律，對電力系統(tǒng)負荷數(shù)值做出正確的預測。負荷預測能夠對電力系統(tǒng)中的規(guī)劃、用電以及調(diào)度等部門起到關鍵性的作用，而國內(nèi)外很多學者也對各種預測方法進行了不斷研究?，F(xiàn)今電力系統(tǒng)的預測領域變得更加廣泛，出現(xiàn)了更多復雜的專業(yè)性理論，本文就針對這些問題進行了探討，通過對年度負荷預測、月度負荷預測以及短期負荷預測等方面對電力系統(tǒng)負荷預測中的顯著特點、使用方法以及各種問題的解決方案進行了研究。此外，本文還結合國內(nèi)外電力系統(tǒng)負荷預測的經(jīng)驗和建議對符合預測進行了專業(yè)性的分析。

1 負荷預測的作用和要求

提高負荷預測的精準度是電力系統(tǒng)正常規(guī)劃和運行的必然要求，對電力系統(tǒng)的各個部門都起著十分重要的作用。諸如電力企業(yè)制定的中長期負荷預測是電力系統(tǒng)實施燃料計劃的前提，而短期負荷預測則是制定發(fā)電計劃的基礎，通過符合預測能夠更加準確地分析電力系統(tǒng)的經(jīng)濟性，并且還能預測電力系統(tǒng)的潛在運行風險，其目的就是為了提高負荷預測的準確性，進而為電力系統(tǒng)的安全性與經(jīng)濟性提供可靠保障。

關于負荷預測的具體分類存在有很多種分法，按照預測期限的不同可以將其分為長期預測、中期預測以及短期預測，其相對應的方式為年度預測、月度預測等。從國外的一些負荷預測發(fā)展趨勢可以得知，其長期預測研究比重遠遠高于短期預測。無論在哪一種期限類別負荷預測中，其內(nèi)容通常包括負荷曲線以及電量的預測。

2 年度負荷預測

年度負荷預測會將年度用電需求指標中的用電量和電力運行情況作為預測內(nèi)容，它是電力系統(tǒng)穩(wěn)定發(fā)展的保障，對推動我國的電源、電網(wǎng)建設，促進國民經(jīng)濟增長以及人民生活質(zhì)量有著非常重要的作用。通常用到的年度負荷預測方法有專家調(diào)查法、產(chǎn)值單耗法、彈性系數(shù)法、年最大負荷利用小時數(shù)等傳統(tǒng)而簡單實用的預測方法，此外還有一種實用性很強的預測方法—序列預測法，它同時也是月度預測和短期預測的基礎。序列預測模型的抽象表達公式為：，X為m種相關因素組成的向量；t為時間序號；y表示待預測量；S表示預測模型的參數(shù)總量，如果不考慮其他因素的線性預測模型，其公式為。當想要獲取相關數(shù)值時，可以在某一歷史時段從電力系統(tǒng)以外的其他部門來獲取，可以通過這一時段的對其參數(shù)總量S進行預測估計，經(jīng)過預測后的公式可以表示為：，，因而在對其預測時段后得到的擬合殘差平方和用公式表示為最小為目標，就是所說的最小二乘估計公式測量法。

在使用上述公式進行年度預測時，最好選用十年以內(nèi)的歷史數(shù)據(jù)，這樣才能提高負荷預測的準確度，具有更高的參考價值。而如果僅僅依靠自身規(guī)律進行預測，由于其運行規(guī)律本身具有一定的單調(diào)性，這就使得預測數(shù)據(jù)可能出現(xiàn)一定的差誤，將這種預測方法和灰色預測方法以及各種數(shù)學曲線回歸分析模型法相結合能夠在更大程度上提高預測的準確性。此外，在對電力系統(tǒng)進行預測時，可以適當引用傳統(tǒng)的彈性系數(shù)法，從而對我國的國民經(jīng)濟發(fā)展進行更加準確地把握。從整體上而言，年度預測不適合人工神經(jīng)網(wǎng)絡（ANN）這種預測方法，因為年度預測擁有較少的數(shù)據(jù)序列值，而ANN需要較大數(shù)量的樣本數(shù)值。

3 月度負荷預測

月度預測是以月作為預測手段來對電力系統(tǒng)運行負荷進行預測的，它預測內(nèi)容包括有每月的用電需求指標，如月度電力和電量。月度預測是電力計劃部門和用電營銷部門的重要工作內(nèi)容，通過科學合理的預測能夠使電力系統(tǒng)更加優(yōu)良地運行，從而減少投入運行成本，提高供電質(zhì)量和可靠性。如果按照年度預測的基本思路以及時間序列法進行月度預測也能夠提高準確值，然而由于數(shù)據(jù)本身存在多樣性以及規(guī)律上的復雜性，使得月度預測有著一些不同的地方，應該根據(jù)特殊的物理量變化規(guī)律，構造出一種特殊的預測方法。在繪制月度測量圖表時，可以以年份作為X軸、月份作為Y軸、月度物理量作為Z軸來作圖，進而更加直觀地看到每月的電量類數(shù)據(jù)以及相對應的發(fā)電量，還能看到負荷類數(shù)據(jù)。通過觀察月度量的年度發(fā)展序列點可以體現(xiàn)出國家國民經(jīng)濟的發(fā)展水平，并呈現(xiàn)出一定的規(guī)律。然而，這種預測方法也存在著不足的地方，比如，不能在最大程度上利用最新數(shù)據(jù)值，如果目前是2013年1月，已經(jīng)獲得了從2006年5月至今的相關電量數(shù)據(jù)，如果對2013年進行預測，那么其所使用的原始數(shù)據(jù)只有前幾年中的歷史數(shù)據(jù)，而沒有2012年10月到2013年1月的最新數(shù)據(jù)。此外，還可以利用周期性預測方法進行預測，這樣可以利用最新的月度數(shù)據(jù)。在使用月度預測法時，最好使用5～10年以內(nèi)的歷史數(shù)據(jù)，有鑒于序列預測方法具有一定的單調(diào)性，因而可以結合灰色預測以及回歸分析法進行預測，對待那些影響性特別大的數(shù)據(jù)，要采取特殊的處理方法。

4 短期負荷預測

短期負荷預測的主要用途是對未來幾小時甚至是幾天的電力運行負荷進行預測，能夠對電力系統(tǒng)起到優(yōu)化資源配置的作用，能夠對現(xiàn)代電力市場的發(fā)展起到積極的意義。我國已經(jīng)進行了多年的短期負荷預測研究，并且在預測理論方面作出了突出的貢獻，通過對負荷預測精度的調(diào)整在極大程度上提高了發(fā)電設備的利用率以及電力調(diào)度的有效性。此外，由于受到諸多非線性因素的制約，促進了新技術新理論的不斷研發(fā)，使得短期負荷預測呈現(xiàn)出了明顯的周期性。短期負荷預測所呈現(xiàn)的規(guī)律特征和各種環(huán)境因素有著十分密切的聯(lián)系，會受到氣候因素、設備故障因素以及重大活動的制約。短期預測中最主要的方法是ANN法，其最主要的特征就是對非結構性、非精確性規(guī)律具有很強的適應性，進而突出知識推理和自主學習的特點，能夠將非線性函數(shù)進行很好地擬合，對預測模型結構進行更加準確的預測。在使用短期負荷預測時，對非節(jié)假日的預測樣本數(shù)據(jù)要以能夠反映季節(jié)更迭的為主，可以利用ANN預測法對受氣象因素影響嚴重的負荷變化進行預測，并建立適當?shù)哪Ｐ汀?/p>

5 結語

隨著電力市場研究條件的不斷多樣化以及相關理論研究的不斷擴展，關于負荷預測本身的規(guī)律研究也要突出更多的電力系統(tǒng)特色，而不能僅僅強調(diào)數(shù)學方法的使用價值，因而電力負荷預測和所處的經(jīng)濟、社會、氣象以及經(jīng)濟產(chǎn)量等因素有著十分密切的聯(lián)系，因而要從電力系統(tǒng)預測的角度出發(fā)，注重負荷發(fā)展的潛在規(guī)律，采用多樣化的統(tǒng)計、管理方法對負荷數(shù)值進行正確預測。

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作者簡介：王倩（1979—），女，河南周口人，國網(wǎng)周口供電公司電力工程師，研究方向：電力調(diào)度運行方式。