25常用的電力負(fù)荷預(yù)測(cè)方法

常用的電力負(fù)荷推測(cè)方法電力市場(chǎng)是電力工業(yè)引入競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制后的產(chǎn)物。它主要分為發(fā)直接影響到該行業(yè)各級(jí)成員〔包括發(fā)電廠、發(fā)電商、供電公司、用戶等等〕的運(yùn)營(yíng)規(guī)章。負(fù)荷推測(cè)是實(shí)施電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)不行少的功能。負(fù)荷推測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確與否，對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、安全性都有影響。傳統(tǒng)的負(fù)荷推測(cè)主要是憑靠推測(cè)人員的干預(yù)完成的，對(duì)推測(cè)人員的素養(yǎng)、分析力量和運(yùn)行閱歷都有很高的要求。其進(jìn)展可分為兩個(gè)階段：第一階段，推測(cè)人員完全依靠自己的閱歷獨(dú)立完成推測(cè)；其次階段，引進(jìn)具有肯定分析力量的負(fù)荷推測(cè)軟件，參考軟件分析結(jié)果，以人工干預(yù)和修正完成推測(cè)。隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)及電力工業(yè)的快速進(jìn)展，電力負(fù)荷所受的影響因素大大增加，并日趨呈現(xiàn)社會(huì)化、簡(jiǎn)單化。面對(duì)更趨混沌的電力負(fù)荷變化規(guī)律，傳統(tǒng)的以人為主的負(fù)荷推測(cè)方式難以適應(yīng)需求。同時(shí)，隨著電力市場(chǎng)的進(jìn)一步開放，各調(diào)度中心對(duì)負(fù)荷推測(cè)的準(zhǔn)確性、實(shí)時(shí)性、牢靠性及智能性都提出了更高的要求。電力市場(chǎng)是電力工業(yè)引入競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制后的產(chǎn)物。它主要分為發(fā)直接影響到該行業(yè)各級(jí)成員〔包括發(fā)電廠、發(fā)電商、供電公司、用戶等等〕的運(yùn)營(yíng)規(guī)章。負(fù)荷推測(cè)是實(shí)施電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)不行少的功能。負(fù)荷推測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確與否，對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、安全性都有影響。傳統(tǒng)的負(fù)荷推測(cè)主要是憑靠推測(cè)人員的干預(yù)完成的，對(duì)推測(cè)人員的素養(yǎng)、分析力量和運(yùn)行閱歷都有很高的要求。其進(jìn)展可分為兩個(gè)階段：第一階段，推測(cè)人員完全依靠自己的閱歷獨(dú)立完成推測(cè)；其次階段，引進(jìn)具有肯定分析力量的負(fù)荷推測(cè)軟件，參考軟件分析結(jié)果，以人工干預(yù)和修正完成推測(cè)。隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)及電力工業(yè)的快速進(jìn)展，電力負(fù)荷所受的影響因素大大增加，并日趨呈現(xiàn)社會(huì)化、簡(jiǎn)單化。面對(duì)更趨混沌的電力負(fù)荷變化規(guī)律，傳統(tǒng)的以人為主的負(fù)荷推測(cè)方式難以適應(yīng)需求。同時(shí)，隨著電力市場(chǎng)的進(jìn)一步開放，各調(diào)度中心對(duì)負(fù)荷推測(cè)的準(zhǔn)確性、實(shí)時(shí)性、牢靠性及智能性都提出了更高的要求。當(dāng)前電力市場(chǎng)正在逐步由賣方市場(chǎng)轉(zhuǎn)向買方市場(chǎng)，過(guò)去的以產(chǎn)定銷將變成以銷定產(chǎn)，生產(chǎn)打算和基建打算的安排都對(duì)中長(zhǎng)期電力負(fù)荷推測(cè)提出了更高的要求。1、負(fù)荷推測(cè)的概念和原理負(fù)荷推測(cè)是指在充分考慮一些重要的系統(tǒng)運(yùn)行特性、增容決策、自然環(huán)境和社會(huì)影響的條件下，爭(zhēng)論或利用一套能系統(tǒng)地處理過(guò)去與將來(lái)負(fù)荷的數(shù)學(xué)方法，在滿足肯定精度要求的前提下，確定某特定時(shí)刻的負(fù)荷數(shù)值。10205105負(fù)荷推測(cè)工作是依據(jù)電力負(fù)荷的進(jìn)展規(guī)律，估量或推斷其將來(lái)進(jìn)展趨勢(shì)和狀況的活動(dòng)。這項(xiàng)活動(dòng)基于以下的根本原理：可知性原理作為推測(cè)的對(duì)象，負(fù)荷的進(jìn)展規(guī)律、將來(lái)的進(jìn)展趨勢(shì)和狀況是可以為人們所知道的。人們不但可以生疏它的過(guò)去和現(xiàn)在，而且可以通過(guò)總結(jié)它的過(guò)去和現(xiàn)在而推想其將來(lái)?？赡苄栽硎挛锏倪M(jìn)展變化是內(nèi)因和外因共同作用下的結(jié)果。內(nèi)因的變化及外因作用力大小不同，會(huì)使事物的進(jìn)展變化有多種可能性。所以對(duì)某一具體指標(biāo)的推測(cè)往往是依據(jù)其進(jìn)展變化的多樣性，進(jìn)展多方案推測(cè)。連續(xù)性原理又稱慣性原理，是指推測(cè)對(duì)象的進(jìn)展是一個(gè)連續(xù)的過(guò)程。其將來(lái)進(jìn)展是這個(gè)過(guò)程的連續(xù)。它強(qiáng)調(diào)了推測(cè)對(duì)象總是從過(guò)去進(jìn)展到現(xiàn)在，再?gòu)默F(xiàn)在進(jìn)展到將來(lái)。它認(rèn)為事物進(jìn)展變化過(guò)程中會(huì)將某些原有的特征保存下來(lái)，連續(xù)下去，電力系統(tǒng)的進(jìn)展變化同樣存在慣性，這種慣性是我們進(jìn)展負(fù)荷推測(cè)的主要依據(jù)。相像性原理在很多狀況下，作為推測(cè)對(duì)象的一個(gè)事物，其現(xiàn)在進(jìn)展過(guò)程和進(jìn)展?fàn)顩r可能與過(guò)去另一事物過(guò)去肯定階段的進(jìn)展過(guò)程和進(jìn)展?fàn)顩r相類似，人們可以依據(jù)后一事物的進(jìn)展過(guò)程和狀況，來(lái)推測(cè)所推測(cè)對(duì)象的將來(lái)進(jìn)展過(guò)程和狀況，這就是相像性原理。目前，推測(cè)技術(shù)中使用的類推法和歷史類比法就是基于這個(gè)原理的推測(cè)方法。反響性原理反響就是利用輸出返回輸入端，再調(diào)整輸出結(jié)果。推測(cè)的反響性原理實(shí)際上是為了不斷提高推測(cè)的準(zhǔn)確性而進(jìn)展的反響調(diào)整。當(dāng)推測(cè)結(jié)果和經(jīng)過(guò)一段實(shí)踐得到的實(shí)際值存在差距，可利用這個(gè)差距對(duì)推測(cè)模型進(jìn)展調(diào)整，提高推測(cè)的準(zhǔn)確性。反響性推測(cè)的實(shí)質(zhì)就將推測(cè)的理論值和實(shí)際要求相結(jié)合，在實(shí)踐中檢驗(yàn)，然后進(jìn)展修改、調(diào)整，使推測(cè)質(zhì)量進(jìn)一步提高。系統(tǒng)性原理這個(gè)原理認(rèn)為推測(cè)對(duì)象是一個(gè)完整的系統(tǒng)，它本身有內(nèi)在的系統(tǒng)，它與外界的聯(lián)系又形成了它的外界系統(tǒng)。這些系統(tǒng)總和構(gòu)成一個(gè)完整的總系統(tǒng)，推測(cè)對(duì)象的將來(lái)進(jìn)展是系統(tǒng)整體的動(dòng)態(tài)進(jìn)展，也是整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)進(jìn)展和它的各個(gè)組成局部和影響因素之間相互作用和相互影響親熱相關(guān)的。系統(tǒng)性原理還強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)整體最正確，只有系統(tǒng)整體最正確的推測(cè)，才是高質(zhì)量的推測(cè)，才能為決策者供給最正確的推測(cè)方案。2、目前常用的中長(zhǎng)期電力負(fù)荷推測(cè)方法及分析在目前的中長(zhǎng)期電力負(fù)荷推測(cè)工作中，比較常用和普遍的有如下幾種方法：分產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值單耗法品用電量以及該產(chǎn)品的產(chǎn)量，得到生產(chǎn)這種總產(chǎn)品的總用電量，單耗法需要做大量細(xì)致的調(diào)查統(tǒng)計(jì)工作，但在實(shí)際工作中很難對(duì)全部產(chǎn)品較準(zhǔn)確地求出其單耗，而且工作量太大。電力彈性系數(shù)法電力彈性系數(shù)是電量平均增長(zhǎng)率與國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值之間的比值，該方法旨在分析電力彈性系數(shù)有單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值電耗之間的關(guān)系，依據(jù)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值增長(zhǎng)速度結(jié)合電力彈性系數(shù)得到規(guī)劃期末的總用電量，同單耗法一樣，電力彈性系數(shù)法需要做大量細(xì)致的統(tǒng)計(jì)工作。分區(qū)負(fù)荷密度法負(fù)荷推測(cè)法首先依據(jù)近年來(lái)的進(jìn)展?fàn)顩r、經(jīng)濟(jì)進(jìn)展目標(biāo)以及電力規(guī)劃目標(biāo)將待推測(cè)區(qū)域劃分成多個(gè)功能區(qū)，然后對(duì)每個(gè)功能區(qū)用負(fù)荷密度法進(jìn)展推測(cè)，最終相加得到總的用電量推測(cè)值。在負(fù)荷推測(cè)時(shí)還需考率以下兩個(gè)方面：不同性質(zhì)地塊容積率不同,不同區(qū)域同一性質(zhì)地塊容積率有差異。不同性質(zhì)地塊負(fù)荷存在同時(shí)率問(wèn)題不能簡(jiǎn)単相加。利用不同類型負(fù)荷的典型日負(fù)荷的線,把每一個(gè)地塊的負(fù)荷按其相應(yīng)的負(fù)荷特性曲線分成24個(gè)時(shí)段.然后在每一個(gè)時(shí)段上対各個(gè)地塊的負(fù)特進(jìn)展相加,得出一條的合并后的日負(fù)荷曲線,成線的最大值就是整個(gè)工業(yè)園區(qū)進(jìn)期負(fù)荷值。時(shí)間序列法時(shí)間序列分析法是依據(jù)負(fù)荷過(guò)去的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，找到其隨時(shí)間變化的顧慮，建立時(shí)序模型，以推斷將來(lái)負(fù)荷數(shù)值的方法，其基本假定是：負(fù)荷過(guò)去的變化規(guī)律會(huì)持續(xù)到將來(lái)，馬上來(lái)是過(guò)去的連續(xù)。相關(guān)分析法相關(guān)分析法是查找負(fù)荷與影響因素之間的因果關(guān)系，建立相其特點(diǎn)是：將影響推測(cè)對(duì)象的因素分解，在考察各個(gè)因素的變化過(guò)程中，估量推測(cè)對(duì)象將來(lái)的數(shù)量狀態(tài)。人均電量指標(biāo)換算法人均電量指標(biāo)換算法是指選取一個(gè)與本地區(qū)人文地理?xiàng)l件、經(jīng)濟(jì)進(jìn)展?fàn)顩r以及用電構(gòu)造等方面相像的國(guó)內(nèi)外地區(qū)作為比較對(duì)象，通過(guò)分析比較兩地區(qū)過(guò)去和現(xiàn)在的人均電量指標(biāo)，得到本地?cái)?shù)是基于負(fù)荷及其相關(guān)因素的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)展加工擬合，建立數(shù)學(xué)模型來(lái)推測(cè)將來(lái)負(fù)荷，如時(shí)間序列法和相關(guān)分析法等。由于我國(guó)的經(jīng)濟(jì)正處于高速進(jìn)展期而相關(guān)政策也在探究完善過(guò)程中，變化較大，不確定因素多，規(guī)律性不強(qiáng)，所以造成時(shí)間序列趨勢(shì)模型和相關(guān)分析模型擬和歷史數(shù)據(jù)進(jìn)展推測(cè)的結(jié)果并不令人滿足。其中還有一些方法對(duì)各方面數(shù)據(jù)要求比較嚴(yán)格，如分區(qū)負(fù)荷密度法要求被推測(cè)區(qū)域有比較明顯的功能區(qū)劃分，且對(duì)各功能區(qū)的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境以及進(jìn)展規(guī)劃等有比較詳盡的數(shù)據(jù)。由于受經(jīng)濟(jì)進(jìn)展的階段性制約，這在廣東省的大多數(shù)地區(qū)目前是難以做到的。在實(shí)際工作當(dāng)中，承受最多的是所謂“拍腦袋”的做法，譬如單耗法和彈性系數(shù)法中的單耗的推測(cè)值和彈性系數(shù)的推測(cè)值，往往是由推測(cè)工作人員依據(jù)以往閱歷以及對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)進(jìn)展趨勢(shì)的推斷來(lái)確定的。即使是依據(jù)數(shù)學(xué)模型計(jì)算得到的結(jié)果，也由于推測(cè)工作人員通過(guò)主觀取舍推斷其合理性而打算。可見，推測(cè)者和專家在推測(cè)中起著關(guān)鍵性、甚至是打算性的作用。而現(xiàn)有模型在建立和使用上，未能很好地與專家閱歷相結(jié)合。另一方面，無(wú)論是哪一個(gè)領(lǐng)域的專家，都只是對(duì)本領(lǐng)域內(nèi)的學(xué)問(wèn)精通，即從影響電力負(fù)荷角度的整個(gè)系統(tǒng)來(lái)看，專家意見都只是局部的。現(xiàn)有的推測(cè)方法往往只考慮了某一因素或某些因素的影響，而沒有考慮眾多因素交互作用的結(jié)果。綜上所述，對(duì)于中長(zhǎng)期電力負(fù)荷推測(cè)方法的爭(zhēng)論與選用，應(yīng)當(dāng)主要解決以下問(wèn)題：①在進(jìn)展數(shù)據(jù)處理分析和建立推測(cè)模型的過(guò)程中，要充分考慮外界因素(經(jīng)濟(jì)、政策等)的變化，以及將來(lái)相關(guān)因素的不確定性對(duì)中長(zhǎng)期電力負(fù)荷推測(cè)結(jié)果的影響；②留意模型參數(shù)隨環(huán)境和相關(guān)因素的轉(zhuǎn)變而消滅的趨勢(shì)適應(yīng)問(wèn)題，并在模型使用過(guò)程中，對(duì)推測(cè)專家的閱歷和意見加以有效的分析利用；③對(duì)于影響中長(zhǎng)期電力負(fù)荷變化的多方面因素的綜合作用，要運(yùn)用不同方法的組合來(lái)開展?fàn)幷摴ぷ鳌?、推測(cè)方法的進(jìn)展動(dòng)態(tài)各種各樣的負(fù)荷推測(cè)方法也不斷涌現(xiàn)，主要有以下方面：灰色推測(cè)法灰色推測(cè)法是將灰色系統(tǒng)理論應(yīng)用于中長(zhǎng)期電力負(fù)荷推測(cè)，即對(duì)負(fù)荷的歷史數(shù)據(jù)構(gòu)成的數(shù)列通過(guò)“生成”的方法，求得隨機(jī)性弱化、規(guī)律性強(qiáng)化的數(shù)列，此數(shù)列的數(shù)據(jù)稱為生成數(shù)。然后利用生成數(shù)建模進(jìn)展推測(cè)?；疑碚撌俏?國(guó)鄧聚龍 出來(lái)的?；疑茰y(cè)法存在的缺乏，其根本緣由是在于建模時(shí)不是對(duì)應(yīng)于同一點(diǎn)的函數(shù)值和導(dǎo)數(shù)值去辯識(shí)微分方程中的參數(shù)所致。模糊聚類識(shí)別推測(cè)法該方法不建立負(fù)荷與環(huán)境相互關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式，而是將負(fù)荷與環(huán)境因素作為一個(gè)整體進(jìn)展數(shù)據(jù)加工，通過(guò)對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)展提煉分類，將負(fù)荷及其環(huán)境因素的歷史樣本分成假設(shè)干典型類別，然后承受適宜的模糊數(shù)及模糊集刻畫出各類樣本中負(fù)荷變化的模式及環(huán)境因素特征。當(dāng)給定將來(lái)環(huán)境因素狀態(tài)時(shí)，得出判定將來(lái)負(fù)荷變化屬于何種類型，從而推測(cè)出將來(lái)的電力負(fù)荷值。專家系統(tǒng)推測(cè)法專家系統(tǒng)是一個(gè)基于學(xué)問(wèn)的程序設(shè)計(jì)方法建立起來(lái)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它擁有某一個(gè)特別領(lǐng)域內(nèi)專家的學(xué)問(wèn)和閱歷，并能象專家那樣運(yùn)用這些學(xué)問(wèn)，通過(guò)推理，作出智能決策。將專家系統(tǒng)應(yīng)用于中長(zhǎng)期負(fù)荷推測(cè)中，有利于結(jié)合推測(cè)人員的豐富閱歷和推斷力，即專家學(xué)問(wèn)，同時(shí)能避開人工推理的煩瑣和人為過(guò)失的消滅，快速作出最正確推測(cè)結(jié)果。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)推測(cè)法人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有大規(guī)模分布式并行處理、非線性、自組織、自通常使用的有BP模型、Hopfield模型和Kohonen模型等，同時(shí)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)還可以與模糊集合理論相結(jié)合，構(gòu)成模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，可以對(duì)負(fù)荷推測(cè)中消滅的模糊信息加以處理。優(yōu)選組合推測(cè)法為了充分利用各個(gè)負(fù)荷推測(cè)模型的有用信息，所以提出了優(yōu)選組合推測(cè)方法。組合推測(cè)理論認(rèn)為，對(duì)于同一個(gè)推測(cè)問(wèn)題，多個(gè)不同的推測(cè)模型的線性組合，在肯定條件下能夠改善模型的擬合力量和提高推測(cè)精度?？梢赃x取適當(dāng)?shù)臋?quán)重進(jìn)展加權(quán)平均或