县域电网负荷特性分析与短期负荷预测
县域电网负荷特性分析与短期负荷预测
发表时间：2017-12-25T10:43:58.337Z 来源：《电力设备》2017年第25期作者：莘燕[导读] 摘要：随着我国电力体制改革不断深入，负荷特性分析和负荷预测已成为电力企业生产经营和计划管理的一项重要内容。
（国网冀北电力有限公司张北县供电分公司河北张家口 076450）
摘要：随着我国电力体制改革不断深入，负荷特性分析和负荷预测已成为电力企业生产经营和计划管理的一项重要内容。通过对负荷特性深入分析，可以摸清地区负荷状况，把握负荷变化规律和发展趋势，从而有效实施电力调度，并在大负荷期间制定相应的应急办法和风险管控措施。电力负荷预测精度的提高对于经济优化地制定发电计划、最优制订电力现货和期货报价、电网控制经济运营、合理的电力调配计划、降低旋转储备容量以及进行电力市场需求分析等方面具有重要意义，具有直接而重大的经济和社会效益。
关键词：用电结构;负荷特性;负荷预测;相似日法
前言
本文通过对县域范围内的电网系统研究，就电力系统的负荷特性展开分析，希望通过对县域电网系统的研究可以更好地把握电网的运行情况，进一步促进县域电网系统的稳定发展。
1电网负荷的特性分析
1.1电力负荷的主要内容
电力负荷系统所指的概念是连接电力系统的所有用电设备的功率的总和。电力系统是一个时变的系统，只有对电力系统时刻进行监控和管理，保证发电、供电和用电过程中的动态平衡，才可以保证生产生活的顺利进行，也一定程度上避免了系统故障所带来的损失。因此就需要对电力系统的负荷特性做出分析，负荷分析所得的结果对电力系统企业有着很重大的参考意义和指导意义，可以进一步掌握电力系统的供求关系以及变化趋势，只有及时的掌握这些信息才可以改善负荷特性并进一步采取措施。
1.2电力负荷的组成和分类
电力负荷即指电能的时间变化率。电力负荷由许多不同的负荷形态组成，例如发电、供电和用电负荷。本文所分析的县域范围内的负荷特性分析是特指用电负荷，也就是在电网系统内所有用电用户所消耗的用电功率总和。由于在不同的地区，受不同的因素影响就会有不同的电力负荷组成，例如受经济条件、气候条件的影响，甚至县域范围内的人口组成都会对其产生影响。再者，同一地区的不同时期的电力系统的负荷也会有所不同，因其所具有的不同特性，便会导致这种差异性的产生，从而对负荷能力产生了一定的影响。 2影响负荷及负荷特性的主要因素
2.1电力供应侧(电网改造与配网改造等)的影响
电力供应侧，尤指电网改造与配网改造等也会对负荷及负荷特性产生影响。线路严重老化，网架结构较为薄弱，使得许多用户的用电报装无法进行，电能营销中的卡脖子现象极为严重。由于县域范围内的网改造速度较为缓慢，例如在送电工程的建设中，由于lOkV公用变压器数量严重不足而导致有电供不出这样的现象发生，并且电压质量差，直接影响到了电力需求侧的用电需求。
2.2电力需求侧的影响
县域范围内的电网系统在需求侧管理方面的手段较为落后，尽管在电锅炉、蓄能空调方面的优惠政策刚出台，但是在其他方面的优惠力度仍显不足，推广工作刚起步，但在这方面的工作仍不够完善，对于移峰填谷及用电负荷的影响潜力较大。
2.3县域范围内的装机容量对负荷增长的影响
据调查显示，尽管系统装机容量己经基本满足市场需要，但由于近几年国家对小电源政策的支持和扶持，县域范围内太阳能、风能入网数量逐年增加，由于这些小电源电网对自然环境的依赖比较高，这也对系统电网形成一定的威胁，比如每年的5-8月份是太阳能发电的最佳时期，而风能发电则集中在春秋季节，但是随着社会经济的不断发展，以及科技技术的不断改进和发展，目前县域范围内由于设备容量不足而造成的限电情况正在逐年减少。
2.4所在地区的气候条件
研究表明，气候条件的变化对月负荷特性的变化带来较大影响。在县域范围内，由于地理位置的偏僻，相对于城市电网系统而言，整体气温会低于城市气温，因此也会带来负荷率的变化。在县域范围内考虑到农业的用电量需求，不同的降水时节对用电量的需求也是不同的，例如在降水多的时节，灌溉用电量就会随之减少，相应的负荷率水平就会高于往常，如此一来峰谷差值也会低于往常。不仅如此，对于不同地区的不同气候条件下的电网系统，在遇到偶然的灾害天气时电网系统的负荷率也会随之改变，给居民生活和供电企业带来一定的影响。
3短期负荷预测
3.1电力系统的负荷预测即寻找电力负荷与各种相关因素之间的内在联系，并通过这种调查对未来的电力负荷进行科学的预测。并且，只有通过合理有效科学的预测，才可以很好地掌握好电力负荷的特点，并及时对电力负荷的特性进行了解掌握，一定程度上提高电力负荷的预测精准度。
由于电力负荷的变化总是会随着周遭环境因素进行改变，例如天气、居民的生活习惯和生活水平等等，再例如气候对农业带来的影响也会间接影响到电力的负荷特性。因此，利用趋势外推技术可以根据未来以及过去和现在的连续发展，做出推测。
通过负荷特性分析，可以发现县域内居民用电和农业生产对全县负荷影响最大，居民负荷全年范围内的变化主要体现在冬季取暖和夏季降温，农业生产全年范围内的变化主要体现在春季耕种和夏季灌溉，农业生产用电量虽然只占总售电量的11%，但其用电时间集中、功率大，而且受环境因素影响极大，是导致全县出现最大负荷以及负荷剧烈波动的直接原因。大工业用户少，且负荷十分稳定，但受国家政策、节假日和检修停电计划影响大。所以负荷预测工作受到气象、经济、政策、计划等多重因素干扰。
3.2短期负荷预测方法
目前，短期预测方法很多，包括回归分析法、时间序列法、相似日法、指数平滑法、灰色预测法、专家系统法、人工神经网络法等等，其中相似日法由于其原理简单、应用简便、效果良好，在县公司层面得到广泛应用。
目前县公司对相似日的选择方式比较单一，其中一种典型的执行方式如下： (1)工作日负荷预测。参照前一工作日的负荷曲线预测后一工作日的负荷曲线。
电力负荷预测方法
1.负荷预测分类和基础数据处理 负荷预测及其分类 负荷预测概念 负荷预测是根据负荷的历史数据及其相关影响因素，分析负荷的变化规律，综合考虑影响负荷变化的原因，使用一定的预测模型和方法，以未来经济形势、社会发展、气候条件、气象因素等预测结果为依据，估计未来某时段的负荷数值过程。 负荷预测的分类 按照预测方法的参考体系，工程上的负荷预测方法可分为确定性预测方法、不确定预测方法、空间负荷预测法。 确定性：把电力负荷预测用一个或一组方程来描述，电力负荷与变量之间有明确的一一对应关系。 不确定性：实际电力负荷发展变化规律非常复杂，受到很多因素影响，这种影响关系是一种对应和相关关系，不能用简单的显示数学方程描述，为解决这一问题，产生了一类基于类比对应等关系进行推测预测负荷的不度额定预测方法。 空间负荷预测：确定和不确定负荷预测是对负荷总量的预测。空间负荷预测是对负荷空间分布的预测，揭示负荷的地理分布情况。 负荷预测的基础数据处理 负荷预测的基础数据 基础数据大致包括四类，分别为：①负荷数据（系统、区域、母线、行业、大用户的历史数据；负荷控制数据；系统、区域、大用户等的最大利用小时数；发电厂厂用电率和网损率。）②气象数据（整点天气预报；整点气象要素资料；年度气温、降水等气象材料。）③经济数据和人口（区域产业GDP；城乡可支配收入；大用户产量、产值和单耗；电价结构和电价政策调整；城乡人口。）④其他时间（特殊时间如大型会议、自然灾害；行政区域调整）
数据处理 为获得较好的预测效果，用于预测数据的合理性得到充分保证，因此需要对历史数据进行合理性分析，去伪存真。最基本要求是：排除由于人为因素带来的错误以及由于统计口径不同带来的误差。另外，尽量减少异常数据（历史上突发事件或由于某些特殊原因会对统计数据带来宠大影响）带来的不良影响。常见的数据处理方法有：数据不全、数据集成、数据变换和数据规约等。 2.确定性负荷预测方法 经验技术预测方法 专家预测法 专家预测发分为专家会议发和专家小组法。会议发通过召集专家开会，面对面讨论问题，每个专家充分发表意见，并听取其他专家意见。小组法以书面形式独立发表个人见解，专家之间相互保密，最后综合给出预测结果。 类比法 类比法是将类似失误进行分析对比，通过已知事物对未知事物做出预测。例如选取国内外类似城市或地区为类比对象，参考该对象的发展轨迹对本地区作出预测。 主观概率发 请若干专家来估计某特定时间发生的主观概率，然后综合得出该时间的概率。 经典技术预测方法 单耗法 通过某一工业产品的平均单位产皮用电量以及该产品的产量，得到生产这种产品的总用电量。 用电量A=国民生产总之或工农业总产值b*产值单耗g
中长期电力负荷预测方法的简述及分析
中长期电力负荷预测方法的简述及分析 【摘要】介绍负荷预测的概念及所依据的原理，简述了目前常用的中长期电力负荷预测方法及分析了存在的问题，对一些新的现代负荷预测方法作了归纳说明。【关键词】负荷预测预测方法发展动态1.引言在一定的规划期内，电力系统的负荷水平决定了其发展的规模与速度。因此，中长期电力负荷预测的结果在一定程度上决定了未来规划期内电力系统的发展。当前电力市场正在逐步由卖方市场转向买方市场，过去的以产定销将变成以销定产，生产计划和基建计划的安排都对中长期电力负荷预测提出了更高的要求。本文在介绍电力负荷预测的概念和原理的基础上，把中长期电力负荷预测方法及现在使用的情况和发展趋势作一个简单的叙述和分析。2.负荷预测的概念和原理负荷预测是指在充分考虑一些重要的系统运行特性、增容决策、自然环境和社会影响的条件下，研究或利用一套能系统地处理过去与未来负荷的数学方法，在满足一定精度要求的前提下，确定某特定时刻的负荷数值。负荷预测根据规划目标年限分类，可分为长期预测(指未来10年到20年的负荷预测)、中期预测(指未来5到10年的负荷预测)和近期预测(指5年内的预测)。负荷预测工作是根据电力负荷的发展规律，预计或判断其未来发展趋势和状况的活动。这项活动基于以下的基本原理：(1)可知性原理作为预测的对象，负荷的发展规律、未来的发展趋势和状况是可以为人们所知道的。人们不但可以认识它的过去和现在，而且可以通过总结它的过去和现在而推测其未来。(2)可能性原理事物的发展变化是内因和外因共同作用下的结果。内因的变化及外因作用力大小不同，会使事物的发展变化有多种可能性。所以对某一具体指标的预测往往是按照其发展变化的多样性，进行多方案预测。(3)连续性原理又称惯性原理，是指预测对象的发展是一个连续的过程。其未来发展是这个过程的连续。它强调了预测对象总是从过去发展到现在，再从现在发展到将来。它认为事物发展变化过程中会将某些原有的特征保存下来，延续下去，电力系统的发展变化同样存在惯性，这种惯性是我们进行负荷预测的主要依据。(4)相似性原理在很多情况下，作为预测对象的一个事物，其现在发展过程和发展状况可能与过去另一事物过去一定阶段的发展过程和发展状况相类似，人们可以根据后一事物的已知发展过程和状况，来预测所预测对象的未来发展过程和状况，这就是相似性原理。目前，预测技术中使用的类推法和历史类比法就是基于这个原理的预测方法。(5)反馈性原理反馈就是利用输出返回输入端，再调节输出结果。预测的反馈性原理实际上是为了不断提高预测的准确性而进行的反馈调节。当预测结果和经过一段实践得到的实际值存在差距，可利用这个差距对预测模型进行调节，提高预测的准确性。反馈性预测的实质就将预测的理论值和实际要求相结合，在实践中检验，然后进行修改、调整，使预测质量进一步提高。(6)系统性原理这个原理认为预测对象是一个完整的系统，它本身有内在的系统，它与外界的联系又形成了它的外界系统。这些系统总和构成一个完整的总系统，预测对象的未来发展是系统整体的动态发展，也是整个系统的动态发展和它的各个组成部分和影响因素之间相互作用和相互影响密切相关的。系统性原理还强调系统整体最佳，只有系统整体最佳的预测，才是高质量的预测，才能为决策者提供最佳的预测方案。3.目前常用的中长期电力负荷预测方法及分析在目前的中长期电力负荷预测工作中，比较常用和普遍的有如下几种方法：(1)分产业产值单耗法单耗法即单位产品耗电法，是通过某一单位产品的平均单位产品用电量以及该产品的产量，得到生产这种总产品的总用电量，单耗法需要做大量细致的调查统计工作，但在实际工作中很难对所有产品较准确地求出其单耗，而且工作量太大。(2)电力弹性系数法电力弹性系数是电量平均增长率与国内生产总值之间的比值，该方法旨在分析电力弹性系数有单位国内生产总值电耗之间的关系，根据国内生产总值增长速度结合电力弹性系数得到规划期末的总用电量，同单耗法一样，电力弹性系数法需要做大量细致的统计工作。(3)分区负荷密度法负荷密度预测法是从地区土地面积(或建筑面积)的平均耗电量出发作预测，预测时，先预测出未来某时期的土地面积(或建筑面积)和单位面积用电密度，再乘以面积得到用电量预测值，分区负荷预测法首先根据近年来的发展情况、经济发展目标以及电力规划目标将待预测区域划分成多个功能区，然后
地区主网规划的负荷预测方法研究
地区主网规划的负荷预测方法研究 发表时间：2018-01-10T10:31:54.120Z 来源：《电力设备》2017年第27期作者：孙式想李炜宋洪珠关巧莉 [导读] 摘要：负荷预测是电网规划的基础性工作，负荷预测的准确性直接影响着电网规划质量的优劣。 （国网宿州供电公司安徽宿州 234000） 摘要：负荷预测是电网规划的基础性工作，负荷预测的准确性直接影响着电网规划质量的优劣。因此，如何基于现有资料、合理运用各种预测方法、得出符合实际情况的预测结果、为城市电网规划提供科学的基础，是电网规划工作者面临的重要问题。本文对应用于城市电力负荷预测的众多模型进行了归纳和总结。 关键词：城市电网；负荷预测；方法 随着我国电力企业体制改革的不断深入，电网经营企业将应运而生。城市电网（以下简称城网）规划和建设、改造工程可行性研究等工作，将成为电网经营企业主要的前期规划工作。城网规划和建设、改造工程可行性研究很大一部分工作量发生在10kV配电网。城网规划能否简单套用以往用于电源和超高压（220kV及以上）电网规划的负荷预测方法，很值得深入探讨。 1.负荷预测的特点 城主网规划中的负荷实际上就是电力需求量、用电量，若能够通过预测的方法掌握这些数据指标则基本上可以估算出社会的用电量大小。在收集的资料中往往出现电网年最大负荷利用小时和电厂年设备利用小时的数值变化较大或不合理的情况，这就需要从电网用电结构的变化情况、大用户的投运情况、电网限电情况、电厂运行情况及有关电量是否与负荷对应等方面进行分析研究，所以，负荷预测工作所研究的对象是不肯定事件，只有不肯定事件、随机事件，才需要人们采用适当的预测技术，推知符合的发展趋势和可能达到的状况。这就使负荷预测具有以下明显的特点。因此，城市电力负荷预测，要根据城市的用地规划，以空间负荷分布预测为基础，采用多种负荷预测方法进行负荷及负荷分布预测。历史数据的完整程度直接影响着负荷预测工作的开展。一般指的是对 1 h 以内的负荷预测，若系统配备了安全监控系统，则应确定 5～10 s 或 1～5 min 的预测值，对于突发情况的紧急处理则需确定 10 min～1 h 的预测值。，除对常规的用电采用年均增长率来预测其负荷外，还需对一些大用户按其生产规模和单耗来预测其负荷，电网总的负荷为两者之和。其中前者主要反映第一产业、第三产业和居民生活用电及部分工业项目用电增长情况；后者反映产业规划实施，各个地区不但供电严重不足，而且不同地区的供电情况差异性较大。这些情况随时都会给每一个地方造成巨大的压力与负担，对我国的经济发展是相当不利的。鉴于这种情况，很有必要对现在各个地区主网规划的负荷预测工作的现状做一个全面的了解。 2.负荷预测方案的基本流程 负荷预测并非盲目的勘察预测活动，而是一个有目的、有计划、有次序、有组织的电力预测工作。如果可以对地区主网的负荷预测工作实施比较顺利，那么，地区主网中呈现出的绝大部分问题都会得到一个很好的解决。然而，这项工作并不是那么容易实行的，它不仅仅需要相关理论知识方面的支持，而且还需要经过大量反复地计算才可以尽可能达到预测的最佳效果。因此，地区主网规划的负荷预测工作应按照标准的流程操作。 ①调查情况，收集资料。仍存在着明显的变化趋势，例如农业用电，在气候条件变化较小的冬季，日用电量相对稳定，表现为较平稳的变化趋势。这种变化趋势可为线性或非线性，周期性或非周期性等等。由于最初所收集的资料对后面的负荷预测有很大的影响，使得用电负荷资料的收集也应该细化处理，对每个方面的用电情况均要如实统计。 ②历史资料，规范整理。负荷预测用到的资料不仅包括地区目前的用电状况，也应该充分利用好历史数据作为参考。主网规划期间可以结合当期电力部门提供的档案资料，由于各县市负荷主要分布在县城和经济开发区内，因此需重点做好这两区域的负荷预测工作。上述两区域的负荷预测一般依据城市的总体规划，按照各类用地的性质，采用负荷密度法进行。 ③数据处理，结合方法。数据处理时可根据地区的主网规划要求使用不同的方法，主要以结合水平处理法和垂直处理方法为主，其他方法为辅。通常采用概率统计来预测负荷，需要注意的是，预测电网未来的负荷，在客观上必定存在一定的误差，产生误差的根源是存在一些影响电网运行的不确定因素以及与电网负荷变化规律不相符合等，总体上负荷预测模型的准确性还是很高。以确定负荷数据变动的标准范围，若处理后的数据超出这一标准则说明负荷数据预测不准。 ④创建模型，综合分析。常用的趋势模型有多项式趋势模型、对数趋势模型、冥函数趋势模型、线性趋势模型、指数函数趋势模型、龚波茨模型和逻辑斯蒂模型等。主网规划人员则可以根据获得的数据材料创建相应的数据模型，进而对地区负荷大小进行综合预测分析。如：数学模型的构建，应确保计算所得数据的误差小于 5%，然后根据误差重新拟定规划方案。 3.主网规划负荷预测的新方法 不同预测方法从建模出发点、所需要数据样本和适用条件都不同，在同一评判尺度下进行比较是不科学。从适用条件来看，回归分析法和趋势分析法主要用于统计规律的描述和研究，适合大样本，对历史、现在和未来发展进行同时预测。先进负荷预测方法的运用依赖于科学的理论研究体系，因此，电网规划要充分考虑这方面的适应性，电源和电网建设要适度超前外，也要密切注意各地经济发展和大用电项目建设情况，以及用电负荷增长的趋势，以便及时更新需求信息及调整工程建设安排。 ①灰色数学预测。灰色数学理论属于系统概念，主要用于研究信息不完备时模拟的数学法。将部分信息未知和已知系统称为灰色系统，灰色模拟法运用模糊控制观点，将运筹学和自动控制相结合的数学分析方法。诸多因子的未知、不稳定等特点是灰色数学理论的典型特征，这些众多因子的未知性和不确定性，成为系统的灰色特性。灰色系统理论把负荷序列通过生成变换，使其变化为有规律的生成数列再建模，用于负荷预测。 ②模糊数学预测。模糊数学模糊理论专用于未知数据的研究，若主网规划期间难以构建数学模型时，则可通过模糊数学理论编制出一套科学的预测方案。电力负荷模型对于电力负荷预测可以说是最为有效的方式之一，电力负荷模型则主要包含了电力负荷的时空特性、负荷电压和频率特性。在拟合曲线的过程中需要精确度同拟合区间的一致性，选择合适的趋势曲线模型能够得出较好的预测结果，不同的曲线模型其误差也比较大，关键是结合区域电网发展情况，选择合适的曲线模型。 ③专家系统预测。专家系统方法是用于连接计算机的自动化操作处理方式，通过调出计算机内部存储的负荷数据自动化分析处理，对规划的主网进行供电可靠性、网损、电压质量计算、抗灾能力等技术评估，并与现状网与导则比较，分析规划方案的合理性。从经济效益和社会效益两方面对规划主电网项目进行分析，对规划主网进行盈利能力分析、偿债能力分析，这就需要在进行使用时充分结合区域实
负荷特性
负荷特性 负荷特性，是电力系统的重要组成部分，电力负荷从电力系统的电源吸取的有功功 简介 负荷特性，电力负荷从电力系统的电源吸取的有功功率和无功功率随负荷端点的电压及系统频率变化而改变的规律。 电力负荷是电力系统的重要组成部分，它作为电能的消耗者对电力系统的分析、设计与控制有着重要影响。几十年来，人们提出了大量的负荷模型，包括静态负荷模型、机理动态负荷模型、非机理动态负荷模型。同时，也不断积累了不少实测参数。建立一个负荷特性数据库，能够很方便地对历史数据进行各种查询以及调用，便于从一个整体、长期的范围来对负荷特性进行比较、分析、综合和应用。 从负荷建模系统对数据库的要求而言，该负荷特性数据库必须安全可靠并且易于使用，要求提供大容量的数据仓库，支持大容量的数据调用且迅速，另外，在与其它数据库的连接、操作系统的适应上应该更具有广泛性。鉴于此，该软件和数据库分别是用Visual Basic 6.0和SQL Server来进行开发研制的。Visual Basic是一个可视化、面向对象的快速应用程序开发工具，具有强大的图形、图像处理功能，拥有强大的数据库功能。SQL Server有着很好的易用性、可伸缩性和可靠性等等，这种关系型数据库管理系统能够满足各种类型的企业客户和独立软件供应商构建应用程序的需要。在江苏电网以及河南电
网的负荷特性数据库的建立和应用项目中，通过实践证明，该负荷特性数据库能够满足工程要求。 特性分类 负荷功率随负荷点端电压变动而变化的规律，称为负荷的电压特性；负荷功率随电力系统频率改变而变化的规律，称为负荷的频率特性；负荷功率随时间变化的规律，称负荷的时间特性。但一般习惯上把负荷的时间特性称为负荷曲线（有日负荷曲线、年负荷曲线等），而把负荷的电压特性和负荷的频率特性统称为负荷特性。 反映负荷点电压（或电力系统频率）的变化达到稳态后负荷功率与电压（或频率）的关系，称为负荷的静态特性；反映负荷点电压（或电力系统频率）急剧变化过程中负荷功率与电压（或频率）的关系，称为负荷的动态特性。 负荷功率又分为有功功率和无功功率。这两种功率的变化规律差别很大。将上述各种特征相组合，就确定了某一种特定的负荷特性，例如有功功率静态频率特性、无功功率静态电压特性等。 电力系统的负荷的主要成分是异步电动机、同步电动机、电热电炉、整流设备、照明设备等。在不同负荷点，这些用电设备所占的比重不同，用电情况不同，因而负荷特性也不同。 特性模型 负荷特性对电力系统的运行特性影响很大。例如，研究电力系统的暂态稳定性，采用不同的负荷特性可以得出不同的结论。因此，在电力系统的分析计算中采用有一定精度的负荷模型是很重要的问题。
城市电网规划的负荷预测方法研究
城市电网规划的负荷预测方法研究 发表时间：2014-09-03T08:27:08.810Z 来源：《科学与技术》2014年第5期下供稿作者：石湘明 [导读] 负荷预测的结果是否真实对于城市电网规划有着很大的影响，它与电网的正常运转及费用有着密切关系。 广西大学石湘明 摘要：随着我国城市建设步伐的日益加快，城市电网规划已经成为一个十分重要的问题，而城市电网负荷预测是做好电网规划工作的关键环节。可是，在进行城市电网规划的负荷预测时，事先找出其不确定因素，选择好适合的预测方法，对负荷预测工作会有很大的帮助。为了使城市电网规划符合城市发展的需要，能对城市电网事业的发展提供有力的支持，需要不断地研究电网规划负荷预测的可行方法，使负荷预测更加可靠，充分发挥出城市电网规划的重要作用。本文根据笔者的工作经验分析了电网规划对负荷预测的要求与当前城市电网负荷发展的特点，并探讨了电网规划的负荷预测方法，以供参考。 关键词：负荷；预测；城市；电网；规划在城市电网规划中负荷预测是一项复杂且系统性强的工作，又是城市电网规划的前提。如果负荷预测的结果有误，将会对城市电网规划产生不利的影响。因此，在目前的城市环境下，怎样才能使负荷预测方法更适合预测工作，是有关学者需要深入研究的一个重要课题。只有在实际工作中不断地加强同行业间的经验交流，探讨符合城市电网规划的负荷预测体系，才能提高预测的质量，有利于城市电网建设的蓬勃发展。 一、电网规划对负荷预测的要求 1预测结果要真实 负荷预测的结果是否真实对于城市电网规划有着很大的影响，它与电网的正常运转及费用有着密切关系，真实的负荷预测是电网安全运行的可靠保障。由此我们知道，保证负荷预测结果的真实性非常关键。为了有效的增加负荷预测的真实性，要求在预测过程中从多个层面来分析有关数据，认真了解国家在这方面的制度，一定要从城市经济发展的角度来进行科学的论证，采取适合的预测方法，全面分析影响负荷的因素与预测结果的关系，并将影响因素进行深入地剖析，使城市电网规划的负荷预测结果真实准确，具有利用价值，为城市规划提供有用的帮助。 2预测的结果服务于下步工作 负荷预测是一项综合性的工作，它需要按照城市电网规划的实际情况来确定，例如为了选择规划年的输配电系统适合的设备容量，则需要真实预测供电区域规划年内的负荷总量。若在城市电网规划时，要使变电站设备能够科学合理地布置，则要先预测供电区域内的分块负荷，这样做是要将配电设备布置的分辨度提高，让实际上所承担的负荷电量与城市电网规划设计的系统数据相符。从这个层面来看，负荷预测方法的确定与预测结果方式有很多种，需要按照电网规划的实际来选择预测方法，以使预测结果准确，为电网规划下步工作更好地服务，提供可靠地数据。 二、现阶段城市电网负荷发展的特点 1用电量和最大负荷增长较快 我国城市建设的加快，使城市的用电量与以前相比大幅增加。一方面促进了城市电力事业的发展，另一方面令我国城市电网的最大负荷也逐渐增加。根据我国有关部门调查得知，2007年我国一些主要城市电网系统的最大负荷增长率都有很大的提高，其中苏州电网最大负荷的增长率为 26%，郑州电网 2007年最大负荷增长率为27%，为7680 MW，它的分用电量增长率为28%，达到495 亿kwh。 2影响负荷发展的不确定因素较多 城市规划布局是影响城市电网负荷的发展主要因素，而且城市规划项目在操作当中会受到投资、环境、制度等因素的影响，这些不稳定因素干扰了城市电网负荷的正常发展，特别是在一些边远地区城市的发展中，电网负荷容易受到一些大型的基建项目建设的影响而出现较大的变化。此外，我城市居民生活水平的提高及第三产业的日益壮大，都会使城市电网负荷发生很大的改变。 3生活用电与第三产业用电量增加 随着我国经济的发展及城市人口数量的增加，我国城市电网的负荷使用情况出现了明显的分化。其中许多城市工业用电量急剧减少，甚至出现工业用电量负增长的情况。与此同时，居民生活用电与第三产业的用电量则不断增加。有的大城市市居民生活用电与第三产业的用电量比重已超过一半，个别大城市比重已达到60%以上。 三、电网规划的负荷预测方法探讨 1小波探究预测法 在负荷预测中，小波探究预测法是一种先进的预测方法，在使用中能够做到时频局部化，其经由持续地改变尺度参数以利于聚焦操作。小波探究预测法能够在信号的局部结构进行聚焦，在局部聚焦下，可及时发现信号突然且放大的情况。在搜寻负荷信号时要注意，负荷信号变化的周期一般是以日、周与年为单位的，其不同分量所具有的频率特性也是不一样的，而将不同时刻产生的负荷做好分量计算，能够得到随机负荷序列，并能使一些低频或高频信号体现在周期上。在这过程中需要明白一点，负荷信号的变化是不间断的，是一个连续的过程。通过对小波探究预测法进行分析发现，小波探究预测法在电力系统负荷预测中，是经由小波的持续变化，将不同的序列分量逐个投影到相关尺度中，之后通过适合的模型将每个子负荷序列都做出预测，再经由序列重构，就可以得出现实的负荷预测结果。 2模糊预测法 模糊预测法用模糊思想来探讨与解决有着模糊特点的对象时，其作用是很明显的。在电力系统负荷预测的模糊预测方法中有模糊指数平滑、模糊时间序列模型、模糊线性回归、模糊分行业用电模型、模糊聚类等，这些模糊负荷预测模型是一种新的预测模型，从模型中可以体现出模糊思想。它可以将模糊性的变量妥善地措置，有效地处理了在负荷预测中出现的许多模糊信息问题，增加了电力系统负荷预测结果的准确性。模糊预测方法不需要研究历史数据，因而减轻了搜集历史数据的工作量，避免了由于统计方面的原因而使结果不准确。它全面分析了与电力负荷有影响的各个因素，尤其把负荷和所处环境的关系进行深入地研究，得出负荷在不同环境中的变化形式及特点。从而将拟测周期环境因素与以往各时期环境情况对比，就计算出实际的负荷增长率。 四、预测结果的修正 在负荷预测中，一定要使结果真实。由于城市电网负荷的运行，容易受气候等一些因素的影响，使负荷预测结果与实际之间存在一定
【CN110119837A】一种基于城市用地性质及开发时间的空间负荷预测方法【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910301391.3 (22)申请日 2019.04.15 (71)申请人 天津大学 地址 300072 天津市南开区卫津路92号 (72)发明人 冯人海 常燕燕 杨智群 王威 黄建理 (74)专利代理机构 天津市北洋有限责任专利代 理事务所 12201 代理人 杜文茹 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06K 9/62(2006.01) G06Q 50/16(2012.01) (54)发明名称 一种基于城市用地性质及开发时间的空间 负荷预测方法 (57)摘要 一种基于城市用地性质及开发时间的空间 负荷预测方法，根据用地性质将不同地块分为同 质地块和同时地块两类；采用Logistic函数分别 对不同地块用电负荷进行拟合；对n个年份的理 想平均负荷进行归一化处理；对地块的用电负荷 理想发展速度和地块快速增长期年份的理想中 位数采用最大似然估计方法进行训练，得到地块 的用电负荷发展速度的训练值和地块快速增长 期年份中位数的训练值；将地块用电负荷发展速 度的训练值和地块快速增长期中位数的训练值 带入Logistic函数得到n个年份的负荷预测值。 本发明在考虑地块性质的基础上，重新建构了空 间负荷预测模型的参数训练方案。本发明简化了 计算复杂度， 提升了预测精度。权利要求书2页 说明书6页 附图2页CN 110119837 A 2019.08.13 C N 110119837 A
1.一种基于城市用地性质及开发时间的空间负荷预测方法，其特征在于，包括如下步骤： 1)根据用地性质将不同地块分为同质地块和同时地块两类，其中，同质地块是由用户性质相同且负荷发展遵循Logistic函数的地块组成；同时地块是由开发时间在相同时期且下属的工程建设以及人口导入进度一致的地块组成； 2)采用Logistic函数分别对不同地块用电负荷进行拟合： 式中：Y(t)为地块第t年份的理想平均负荷，t 0为地块快速增长期年份的理想中位数，r 为地块的用电负荷理想发展速度，K和P 0分别代表logistic函数的渐进最大值和最小值，从而得到n个年份的理想平均负荷； 3)对n个年份的理想平均负荷进行归一化处理，得到K＝10，P 0＝3；这样Logistic函数的最大值K和最小值P 0就可排除在本发明的参数训练目标之外，简化了参数训练算法的复杂度； 4)同质地块的用电负荷理想发展速度r相同，但快速增长期年份的理想中位数t 0不同；同时地块快速增长期年份的理想中位数t 0相同，但用电负荷理想发展速度r不同，因此对地块的用电负荷理想发展速度r和地块快速增长期年份的理想中位数t 0采用最大似然估计方法进行训练，得到地块的用电负荷发展速度的训练值r ′和地块快速增长期年份中位数的训练值t 0′； 5)将地块用电负荷发展速度的训练值r ′和地块快速增长期中位数的训练值t 0′带入Logistic函数得到n个年份的负荷预测值。 2.根据权利要求1所述的一种基于城市用地性质及开发时间的空间负荷预测方法，其特征在于，步骤4)所述的训练包括： 令在第t年份的实际平均负荷Y ′(t)＝y(t)， 得到有噪声系统模型： 其中高斯噪声η～N(0,σ02)， 为降低有噪声系统模型复杂度，将Logistic函数变换，得到 改进负荷预测模型为： 在改进负荷预测模型中加入独立同分布的高斯噪声η0， 得到改进的有噪声系统模型：其中，噪声方差σ02对于每个年份并不是一个独立同分布的高斯随机变量， 不能忽略其相关性，为提高建模的准确性，给出第k个年份的噪声方差σk 2与噪声方差σ02之间的关系； 对有噪声系统模型进行等价变换得到等价变换后的有噪声系统模型： 由于η较小，故Y ′(t)≈Y(t)，由改进的有噪声系统模型和等价变换后的有噪声系统模型，得到： 权 利 要 求 书1/2页2CN 110119837 A
基于负荷预测的城市电网规划分析
基于负荷预测的城市电网规划分析 【摘要】本篇论文主要介绍了电力负荷背景下的城市电网规划的分析。 【关键词】负荷预测城市电网规划分析 1 城市电力负荷预测模型 随着新技术的进步，电力负荷预测的模型也在逐渐增多，由传统的回归分析模型向人工智能的灰色系统模型发展；由趋势外推模型向神经网络模型发展；由电力弹性系数法向空间预测负荷密度指标法发展，这些新的预测方法被广泛地应用到现代城市电力负荷预测中。各类模型有以下的特点：回归分析模型，一个参数，大样本数据量，计算简单，产业行业电量预测；趋势外推模型，多个参数，大样本数据量，计算较复杂，产业行业电量预测；灰色系统模型，多个参数，小样本数据量，计算复杂，产业行业电量预测；神经网络模型，多个参数，中等样本数据量，计算复杂，产业行业电量预测。 2 城市电网规划的综合负荷预测 城市的经济发展水平和发展速度直接影响着它的电量和电力负荷的水平，相关部门在城市电力负荷预测时，要把城市的发展规划作为主要的依据。 城市电力负荷的种类繁多，依照它们彼此发挥的作用大小的不同主要分为电量、负荷预测，空间负荷预测和负荷曲线预测。电量、负荷预测重点是满足城市未来的电力需求量，对不同的供电源具体位置进行确定，并制定相应的发电规划，预测城市的总量电量和电力负荷以及不同产业行业的电量。空间符合预测能够预测出电力负荷的分布位置、数量、时间，确定高压变电站的位置，它的精准度直接影响了城市电网规划方案的实施性和适应性。负荷曲线预测能够通过相关途径获得总量负荷和分类负荷的内在联系，疏通着电量、负荷预测与空间负荷预测。 城市的电力负荷预测，要从用地规划出发，将空间负荷分布作为预测的基础，采用不同的负荷预测方法，全方位、多角度的进行预测。城市电力负荷以及它们预测模型可以参考（图1）。 记录数据的完整性决影响到负荷预测工作的顺利进行，一般情况下，不同城市的总量电量、负荷数据不难得到，然而针对不同产业和不同行业的负荷数据，相关部门在获得途径上遇到很大的困难。电力部门会采用小时数进行电量预测和负荷预测，当然，不同种类的负荷之间存在着内在的联系。电力部门通过对产业行业的电量预测累加求和得到总量电量的预测；总量电量预测和总量负荷预测之间采用最大负荷利用小时数互相平衡；总量负荷预测是由产业行业负荷预测同时率产生，又共同推广得到负荷曲线预测；空间负荷预测同产业行业负荷预测之间存在内部同时率的关系。
电力负荷预测的常用计算方法与不同地区标
广东省城乡规划设计研究院张仪兴 在电力规划设计工作中，首先遇到的是采用什么方法和标准预测计算电力负荷的问题。电力负荷预测与计算是两个不同层面的概念，既有差别也有联系。前者侧重供电负荷的估算，影响因素多，精确度较低些，属宏观估算。后者计算方法成熟，计算技术数据较详细，计算结果较准确。 要做好负荷预测，首先要了解影响负荷的主要因素。电力负荷并非固定不变，它与经济发展水平、人民生活水平、城市化进程有关，也与地区资源状况、能源结构、产业结构、经济发展战略和科技发展水平有关。负荷预测的结果，并非一成不变，它随时间动态变化，存在时间差、地区差和发展差，要及时调整适应变化。 在工程设计中，当不定因素较多，无法确定负荷计算参数的选用时，也可简化计算，采用负荷预测的方法，如小区详规和总图设计既可用负荷计算法，也可用负荷预测法估算负荷。 1 负荷预测的常用计算方法 电力负荷预测方法很多，常用的计算方法大致分为两类，一类是从预测电量入手，再换算为用电负荷，如综合用电水平法、单耗法、增长率法和电力弹性系数法；另一类是直接预测用电负荷的负荷密度法，它又分为按单位用地面积负荷密度和单位建筑面积负荷密度两类。下面简述这些方法的主要特点和应用范围。 1.1综合用电水平法 根据各规划期的年人均用电量和人口数来推算其用电量。 式中 PL --用电负荷； Wa --年人均用电量，kW·h P--规划期人口数； T--年综合最大利用小时数。 人均用电指标的确定，应按当地实际用电情况和发展需求而定，可采用类比法（横向比较法）确定适合本地区的标准。 这种方法较适合于预测规划近期(1～5年)和中期（6～10年）的用电负荷（远期为11～20年，下同）。 1.2 单耗法 根据产品（或产量）用电单耗和数量推算其用电量。 式中 Wn--产品（或产量）用电单耗； N--产品（或产量）数；
基于大数据的微电网系统调度研究
基于大数据的微电网系统调度研究 沈阳工程学院 徐 旭 郭权利 田 硕姜 旭 王彦宇 【期刊名称】《电子世界》 【年(卷),期】2019(000)023 【总页数】2 基于大数据在微电网系统中的应用，结合理论和实践研究将大数据技术应用到微电网系统调度中。首要简述现有的大数据技术在微电网系统调度中的应用前景，以及目前大数据在微电网调度应用中存在的问题，提出具体的解决方案，进而高效率高精度的解决该问题。本文提出了结合数据的特点和应用需求，再对其进行松耦合架构处理，主要技术包括：流数据、数据库的信息采集，数据存储中的分布式数据库、关系数据库存储，数据处理、数据分析挖掘等，最后进行数据的可视化操作 ，在数据分析的结果的基础上，对数据进行更加直观的展示。 1.引言 随着我国科技的快速发展，大数据技术已经在很多领域得到普遍应用。微电网控制中心是电网运行的指挥中心，包含了大量的网络流量数据、协调运作的基本的数据和其他相关信息，这些信息都是对资源的数据分布，生产管理和资产管理。目前各个系统间的数据交互和数据集成难度越来越大 ，其主要原因是在集中分布的条件下，各个微电网调度中心的信息处理系统是独立自主运行的，所以易形成分散零碎的数据，不能正确地、及时地分析和使用数据。基于上述原因，微电网调度中心主要运用数据集成的办法来增强数据的多源分析处理能力。 2.大数据在微电网调度中体现价值 在智能电网的新时代，微电网系统用户已经不仅仅局限于微电网的生产和经营，也可以在特定区域实现能源交易。根据微电网系统中数据的情况，结合用户的特征、社会数据环境，有效地分析用户的用电和消防特性，从中获取数据，使得微电网调度的运行和规划更加合理，使用户获得更高质量、高水准的用电体验，提供让用户更加满意的服务。微电网运行影响着当地社会发展质量和经济稳定。为了支持微电网系统调度，通过大数据技术可以高效地的分析微电网数据和新能源数据的综合研究。 3.大数据在微电网调度中应用存在的挑战 微电网调度中心主要调度大量数据，这些数据存放在数据仓库中，由于这些微电网调度数据集成模型数据巨大，极易面临多源数据冗余和不一致问题，针对数据冗余的问题，应用松耦合架构对数据进行一系列的处理。由于系统相互独立，系统间的数据类型也大相径庭，给电网调度带来诸多困难，在对大量数据信息进行分析整合时，将会存在以下问题：(1)由于对同一物体上进行多个数据采集
建筑群负荷预测研究
建筑群负荷预测研究 发表时间：2018-12-24T10:23:48.320Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第29期作者：申肖肖 [导读] 随着中国城镇化进程的飞速发展，中国城市的规模越来越大，城市中的建筑群越来越密集。 上海市建筑科学研究院上海 201108 摘要：随着建筑群越来越密集，在建筑规划设计阶段，建筑群空调负荷的精准预测，对建筑节能来说越来越重要，本文通过典型建筑的负荷模拟，组合出不同建筑业态群的负荷特性，为规划阶段城市建筑群的精确负荷预测提供方法，为建筑群节能降耗提供规划依据。 关键词：建筑节能建筑群负荷预测 一、前言 随着中国城镇化进程的飞速发展，中国城市的规模越来越大，城市中的建筑群越来越密集。在建筑规划阶段，建筑群负荷的预测，对整个城市的节能建设来说意义重大。建筑群是多种建筑使用空间的组合形态，建筑群负荷计算，是通过将建筑群功能划分为典型的办公、商业、酒店等典型区域后，分区域计算每种建筑空间的空调负荷，通过建筑功能配比，计算出建筑群能耗消耗，也就是建筑群空调负荷预测分为两个步骤进行：（1）通过计算机模拟，得到典型单体建筑的负荷曲线；（2）根据典型建筑群的组成特性，利用权重法和同时使用系数法组合出不同形态建筑群的负荷曲线[1]。 二、典型建筑负荷计算机模拟预测法 城市建筑群中，最重要的建筑使用功能包括办公建筑，商业建筑和酒店建筑，本文主要分析上述三类使用空间组成的建筑群的空调负荷特性。典型建筑空调负荷是通过建筑能耗预测软件EQUEST,通过输入建筑内部人员、照明、围护结构等参数，根据室外气象参数智能输出全年8760个小时的动态空调负荷曲线的计算方法 2.1典型办公建筑负荷特性曲线 本文以规划的某建筑群项目作为研究对象，本项目位于上海市浦东新区，地下5层，地上22～32层，总用地面积约55000m2，总建筑面积510000m2，地上建筑面积约210000m2，地下建筑面积约240000m2。地下3～5层为停车库、冷冻机房、泵房、变配电房等，地下2层为商业、餐饮、数据中心柴油发电机房、健身功能房、运动场所等，地下1层为商业、餐饮、锅炉房、UPS电池房等，地下夹层为自行车库。塔楼中首层是办公大堂，功能空间有数据机房，其他功能空间是办公使用空间等。项目包括3栋超高层综合体。项目围护结构信息如下表所示。 表1 围护结构热工参数 备注：(*)为全部外墙加权平均传热系数。 本次空调负荷计算的空调开启时间表，室内温度设置参数和室内照明功率密度、人员时刻表和人员密度参数等均按照目前公共建筑节能设计标准进行设定。 按照目前气象热工分区，上海属于夏热冬冷气候区，春天温暖，夏天炎热，秋天凉爽，冬天阴冷。图3-3为上海地区典型气象年日干球温度分布图。由图3-3可知，自5月起，日最高温度基本达到25℃，逐渐进入夏季制冷季，该时段持续至10月中期。
城市配电网规划中电量及负荷预测方法研究与实践
城市配电网规划中电量及负荷预测方法研究与实践 在国民经济快速发展的过程中，对用电的安全性、可靠性的要求也越来越高，而且，由于城市用电量以及用电负荷的逐渐增加，也为供电企业的城市配电网规划工作提出了更大的挑战，如何在城市配电网规划中做好电量以及负荷的预测分析，已是当今供电企业重点关注的问题。 标签：城市配电网规划；电量；负荷；预测方法 前言 近些年来，城市配电网规划工作进行的极为顺利，其中对电量及负荷的预测发挥出了重大的作用，现阶段，城市配电网规划中电量及负荷的预测方法主要有产值单耗法、人均用电水平预测法、自然增长和大用户结合的电量预测法等，具体分析如下。 1 城市配电网规划中电量及负荷的预测方法 随着社会经济的不断发展，人们生活、生产以及工作中用电需求的不断提升，用电量以及用电负荷也在逐渐提升，对供电企业也提出了一定的挑战，对城市配电网的规划设计也成为供电企业发展的关键，而在此之前，必须要做好城市电网规划中电量以及负荷的预测，具体预测方法如下。 1.1 产值单耗法 所谓产值单耗法，主要就是对一个地区每年的产值单耗情况进行分析，了解产值单耗的变化规律，并将此作为依据，结合社会经济的发展来预测未来一年或几年里的用电量[1]。产值单耗法应将重点放在特定区域内进行测试，再结合该区域的预测结果，来对整体配网规划用电量进行预测。 例如，以下是对Y市2005年以及2015年的用电量调查，并结合这些数据的分析，来预测2020年该地区可能达到的用电量（如表1所示）。 表1 Y市2005年和2015年的用电量调查 以及2020年用电量预测表单位：亿千万时 1.2 人均用电水平预测法 人均用电水平预测法是城市电网规划用电量预测的重要方法之一，主要通过对人均用电情况进行分析，以此来预测未来城市居民用电量的情况，再结合预测数据来进行相应的电网规划[2]。人均用电水平预测法主要对城市人口规模、城市发展情况、所处地理位置、城市产业的结构、城市性质等多个情况进行分析，
城市电网规划的负荷预测方法
城市电网规划的负荷预测方法 摘要：负荷预测是电网规划的基础性工作，负荷预测的准确性直接影响着电网 规划质量的优劣。因此，如何基于现有资料、合理运用各种预测方法、得出符合 实际情况的预测结果、为城市电网规划提供科学的基础，是电网规划工作者面临 的重要问题。本文对应用于城市电力负荷预测的众多模型进行了归纳和总结。 关键词：城市电网；负荷预测 随着我国电力企业体制改革的不断深入，电网经营企业将应运而生。城市电 网（以下简称城网）规划和建设、改造工程可行性研究等工作，将成为电网经营 企业主要的前期规划工作。城网规划和建设、改造工程可行性研究很大一部分工 作量发生在10kV配电网。城网规划能否简单套用以往用于电源和超高压（220kV 及以上）电网规划的负荷预测方法，很值得深入探讨。 一、负荷预测分类 城市电力负荷预测，按照作用的不同分为电量、负荷预测，空间负荷预测和 负荷曲线预测。电量、负荷预测主要针对城市未来的电力需求量，对城市供电电 源点的确定和发电规划具有重要的指导意义，其中电量、负荷预测又包括总量电量、负荷预测和产业行业电量、负荷预测；空间负荷预测可以得出负荷分布的地 理位置、时间和数量，是高压变电站选址确定容量的基础，其准确性决定了城市 电网规划方案的可操作性和适应性；负荷曲线预测可以通过日负荷曲线得出各种 分类标准下总量负荷与分类负荷间的关系，是电量、负荷预测和空间负荷预测之 间联系的纽带。因此，城市电力负荷预测，要根据城市的用地规划，以空间负荷 分布预测为基础，采用多种负荷预测方法进行负荷及负荷分布预测。历史数据的 完整程度直接影响着负荷预测工作的开展。一般来说，各地区总量的电量、负荷 历史数据均较容易获得；但对于各产业行业来说，负荷数据的获得远比电量数据 困难。因此，电量预测与负荷预测之间需要通过最大负荷利用小时数来联系。同样，其他各类负荷预测间也存在着各种关系。 二、负荷预测的基本流程 电网规划中的负荷预测是一个系统的工作，涉及的工作很多，不能盲目的进行，关键在于收集大量的历史数据，建立科学有效的预测模型，采用有效的算法，以历史数据为基础，进行大量试验性研究，总结经验，不断修正模型和算法，以 真正反映负荷变化规律。 以下是该项工作的一个标准流程情况： （一）确定负荷预测的目的 制定预测计划，负荷预测的目的要明确，紧密联系电力系统实际需要，只有 目的明确，才能相应拟定一个负荷预测工作计划，在作预测计划时需重点考虑的 问题有：准备预测时期所需要的历史资料，需要多少资料；资料的来源和收集资 料的方法；预测思路；预测方法；预测完成时间等。不同地区、不同的规划要求 都会使得负荷预测的目的不同，因此确定负荷预测的目的是负荷预测是个非常重 要的步骤。目的确定，预测才准确。 （二）资料的收集 电网规划中负荷预测需要收集的资料一般包括以下内容： 1.是城市总体规划中有关人口、用地、能源、产值、居民收入和消费水平以 及各功能分区的布局改造和发展规划等（包括各类负荷所计划发展的建筑面积和 土地利用比率）。
县域电网负荷特性分析与短期负荷预测
县域电网负荷特性分析与短期负荷预测 发表时间：2017-12-25T10:43:58.337Z 来源：《电力设备》2017年第25期作者：莘燕[导读] 摘要：随着我国电力体制改革不断深入，负荷特性分析和负荷预测已成为电力企业生产经营和计划管理的一项重要内容。 （国网冀北电力有限公司张北县供电分公司河北张家口 076450） 摘要：随着我国电力体制改革不断深入，负荷特性分析和负荷预测已成为电力企业生产经营和计划管理的一项重要内容。通过对负荷特性深入分析，可以摸清地区负荷状况，把握负荷变化规律和发展趋势，从而有效实施电力调度，并在大负荷期间制定相应的应急办法和风险管控措施。电力负荷预测精度的提高对于经济优化地制定发电计划、最优制订电力现货和期货报价、电网控制经济运营、合理的电力调配计划、降低旋转储备容量以及进行电力市场需求分析等方面具有重要意义，具有直接而重大的经济和社会效益。 关键词：用电结构;负荷特性;负荷预测;相似日法 前言 本文通过对县域范围内的电网系统研究，就电力系统的负荷特性展开分析，希望通过对县域电网系统的研究可以更好地把握电网的运行情况，进一步促进县域电网系统的稳定发展。 1电网负荷的特性分析 1.1电力负荷的主要内容 电力负荷系统所指的概念是连接电力系统的所有用电设备的功率的总和。电力系统是一个时变的系统，只有对电力系统时刻进行监控和管理，保证发电、供电和用电过程中的动态平衡，才可以保证生产生活的顺利进行，也一定程度上避免了系统故障所带来的损失。因此就需要对电力系统的负荷特性做出分析，负荷分析所得的结果对电力系统企业有着很重大的参考意义和指导意义，可以进一步掌握电力系统的供求关系以及变化趋势，只有及时的掌握这些信息才可以改善负荷特性并进一步采取措施。 1.2电力负荷的组成和分类 电力负荷即指电能的时间变化率。电力负荷由许多不同的负荷形态组成，例如发电、供电和用电负荷。本文所分析的县域范围内的负荷特性分析是特指用电负荷，也就是在电网系统内所有用电用户所消耗的用电功率总和。由于在不同的地区，受不同的因素影响就会有不同的电力负荷组成，例如受经济条件、气候条件的影响，甚至县域范围内的人口组成都会对其产生影响。再者，同一地区的不同时期的电力系统的负荷也会有所不同，因其所具有的不同特性，便会导致这种差异性的产生，从而对负荷能力产生了一定的影响。 2影响负荷及负荷特性的主要因素 2.1电力供应侧(电网改造与配网改造等)的影响 电力供应侧，尤指电网改造与配网改造等也会对负荷及负荷特性产生影响。线路严重老化，网架结构较为薄弱，使得许多用户的用电报装无法进行，电能营销中的卡脖子现象极为严重。由于县域范围内的网改造速度较为缓慢，例如在送电工程的建设中，由于lOkV公用变压器数量严重不足而导致有电供不出这样的现象发生，并且电压质量差，直接影响到了电力需求侧的用电需求。 2.2电力需求侧的影响 县域范围内的电网系统在需求侧管理方面的手段较为落后，尽管在电锅炉、蓄能空调方面的优惠政策刚出台，但是在其他方面的优惠力度仍显不足，推广工作刚起步，但在这方面的工作仍不够完善，对于移峰填谷及用电负荷的影响潜力较大。 2.3县域范围内的装机容量对负荷增长的影响 据调查显示，尽管系统装机容量己经基本满足市场需要，但由于近几年国家对小电源政策的支持和扶持，县域范围内太阳能、风能入网数量逐年增加，由于这些小电源电网对自然环境的依赖比较高，这也对系统电网形成一定的威胁，比如每年的5-8月份是太阳能发电的最佳时期，而风能发电则集中在春秋季节，但是随着社会经济的不断发展，以及科技技术的不断改进和发展，目前县域范围内由于设备容量不足而造成的限电情况正在逐年减少。 2.4所在地区的气候条件 研究表明，气候条件的变化对月负荷特性的变化带来较大影响。在县域范围内，由于地理位置的偏僻，相对于城市电网系统而言，整体气温会低于城市气温，因此也会带来负荷率的变化。在县域范围内考虑到农业的用电量需求，不同的降水时节对用电量的需求也是不同的，例如在降水多的时节，灌溉用电量就会随之减少，相应的负荷率水平就会高于往常，如此一来峰谷差值也会低于往常。不仅如此，对于不同地区的不同气候条件下的电网系统，在遇到偶然的灾害天气时电网系统的负荷率也会随之改变，给居民生活和供电企业带来一定的影响。 3短期负荷预测 3.1电力系统的负荷预测即寻找电力负荷与各种相关因素之间的内在联系，并通过这种调查对未来的电力负荷进行科学的预测。并且，只有通过合理有效科学的预测，才可以很好地掌握好电力负荷的特点，并及时对电力负荷的特性进行了解掌握，一定程度上提高电力负荷的预测精准度。 由于电力负荷的变化总是会随着周遭环境因素进行改变，例如天气、居民的生活习惯和生活水平等等，再例如气候对农业带来的影响也会间接影响到电力的负荷特性。因此，利用趋势外推技术可以根据未来以及过去和现在的连续发展，做出推测。 通过负荷特性分析，可以发现县域内居民用电和农业生产对全县负荷影响最大，居民负荷全年范围内的变化主要体现在冬季取暖和夏季降温，农业生产全年范围内的变化主要体现在春季耕种和夏季灌溉，农业生产用电量虽然只占总售电量的11%，但其用电时间集中、功率大，而且受环境因素影响极大，是导致全县出现最大负荷以及负荷剧烈波动的直接原因。大工业用户少，且负荷十分稳定，但受国家政策、节假日和检修停电计划影响大。所以负荷预测工作受到气象、经济、政策、计划等多重因素干扰。 3.2短期负荷预测方法 目前，短期预测方法很多，包括回归分析法、时间序列法、相似日法、指数平滑法、灰色预测法、专家系统法、人工神经网络法等等，其中相似日法由于其原理简单、应用简便、效果良好，在县公司层面得到广泛应用。 目前县公司对相似日的选择方式比较单一，其中一种典型的执行方式如下： (1)工作日负荷预测。参照前一工作日的负荷曲线预测后一工作日的负荷曲线。