《电力负荷曲线与用电负荷预测》
浅谈电力规划中的负荷预测
浅谈电力规划中的负荷预测发布时间：2021-08-20T16:56:01.690Z 来源：《当代电力文化》2021年4月11期作者：陈柏樟[导读] 电力规划中的负荷预测是以电力负荷为对象进行的一系列预测工作。
陈柏樟广西鑫源电力勘察设计有限公司广西钦州 535000摘要:电力规划中的负荷预测是以电力负荷为对象进行的一系列预测工作。
就预测对象而言，电力负荷预测包括对未来电力需求量（功率）的预测和对未来用电量（能量）的预测以及对负荷曲线的预测。
其主要工作是预测未来电力负荷的时间分布和空间分布，为电力系统规划和运行提供可靠的决策依据。
基于此，本文阐述了电力规划中的主要负荷预测类别及其预测流程，对电力规划中的负荷预测方法进行了探讨分析。
关键词:电力规划；负荷预测；类别；流程；方法负荷预测是电力规划极其重要的工作，其不仅关系着电力系统规划的整体质量，而且还会给电力系统的正常运营带来直接影响，尤其当前人们对电力依赖性程度的不断增强，因此加强电力规划中的负荷预测分析，对于保障电力系统安全运行具有重要意义。
一、电力规划中的主要负荷预测类别负荷预测是制定电力部门发展规划的依据，并直接影响着电力系统规划的合理性，负荷预测是进行电力系统规划和电力电量平衡分析的前提。
电力规划中的中长期负荷预测主要用于制定电力系统的规划建设，为所在地区电网发展、能源平衡、电力盈余调剂等提供可靠的依据。
负荷预测常常按照时间期限进行分类，大体分成以下四种。
(1)长期负荷预测：一般指10年以上并以年为单位的预测。
(2)中期负荷预测：指5年左右并以年为单位的预测。
(3)短期负荷预测：指1年之内以月、周、天、时为单位的负荷预测，用于安排13调度计划或周调度计划。
(4)超短期负荷预测：指预测未来1h、未来若干h甚至未来若干min的负荷，用于安全监视、预防性控制和紧急状态处理。
窗体底端二、电力规划中的负荷预测流程分析1、准备预测。
准备预测由确定预测目标、组织工作、搜集资料、分析资料及确定预测方法等工作组成。
负荷预测的方法及特点
负荷预测的方法及特点负荷猜测是电力系统调度、实时掌握、运行方案和进展规划的前提，是一个电网调度部门和规划部门所必需具有的基本信息。
提高负荷猜测技术水平，有利于方案用电管理，有利于合理支配电网运行方式和机组检修方案，有利于节煤、节油和降低发电成本，有利于制定合理的电源建设规划，有利于提高电力系统的经济效益和社会效益。
因此，负荷猜测已成为实现电力系统管理现代化的重要内容，以下具体介绍负荷猜测的方法及特点：1.单耗法根据国家支配的产品产量、产值方案和用电单耗确定需电量。
单耗法分"产品单耗法"和"产值单耗法"两种。
采纳"单耗法"猜测负荷前的关键是确定适当的产品单耗或产值单耗。
从我国的实际状况来看，一般规律是产品单耗逐年上升，产值单耗逐年下降。
单耗法的优点是：方法简洁，对短期负荷猜测效果较好。
缺点是：需做大量细致的调研工作，比较笼统，很难反映现代经济、政治、气候等条件的影响。
2.趋势外推法当电力负荷依时间变化呈现某种上升或下降的趋势，并且无明显的季节波动，又能找到一条合适的函数曲线反映这种变化趋势时，就可以用时间t为自变量，时序数值y为因变量，建立趋势模型y＝f(t)。
当有理由信任这种趋势能够延长到将来时，给予变量t所需要的值，可以得到相应时刻的时间序列将来值。
这就是趋势外推法。
应用趋势外推法有两个假设条件：①假设负荷没有跳动式变化；②假定负荷的进展因素也打算负荷将来的进展，其条件是不变或变化不大。
选择合适的趋势模型是应用趋势外推法的重要环节，图形识别法和差分法是选择趋势模型的两种基本方法。
外推法有线性趋势猜测法、对数趋势猜测法、二次曲线趋势猜测法、指数曲线趋势猜测法、生长曲线趋势猜测法。
趋势外推法的优点是：只需要历史数据、所需的数据量较少。
缺点是：假如负荷消失变动，会引起较大的误差。
3.弹性系数法弹性系数是电量平均增长率与国内生产总值之间的比值，依据国内生产总值的增长速度结合弹性系数得到规划期末的总用电量。
电力负荷曲线与用电负荷预测
（1）单个用电设备的计算负荷 （2）成组用电设备的计算负荷.
Pc PN
Pc
KsimKL
N x
PN
同时系数=某组工作着的用电设备容量/ 该组全部用电设备总容量
负荷系数：表示在最大负荷时,某组工作着的用电设备实际所需 的功率与其设备总容量之比值.
PcKr PN
[例] 已知小批量生产的冷加工机床组拥有电压为380v的三
万 kw
P max P av
P min
0
6
12
18
电力系统日用电负荷曲线
24 T(小 时 )
P 万 kw
0
3
6
9
电力系统年用电负荷曲线
12
T(月 )
3、负荷计算
对于一条负荷曲线，曲线下的面积就是这段时 间内所需用的能量，以一天为例就是指24小时 内所耗总电量。
24
E Pdt 0
P是负荷以KW（MW）计，t是时间（小时）
暂载率
＝工工作作周时期间＝tt
tg tg
100%
t g：每周期的工作时间min
tt：每周期的停歇时间min
2、设备容量的确定 （1）一般用电设备容量 （2）反复短时工作制用电设备容量
PN25＝
N 25
• PN
N 给定的设备暂载率（算换前）
25－暂载率为25％
Байду номын сангаас
PN25－暂载率为25％时的额定设备容k量w
（2）受气候影响较大：在风调雨顺的年份，排灌 用电和水利业用电减少。
3.城乡居民生活用电负荷特征
(1)在一日内变化大。 (2)季节变化对居民用电负荷的影响大。
§3.2计算负荷
负荷曲线及种概要
Pav K al Pmax
Qav K rl Q max
也有用α表示有功负荷系数，用β表示无功负荷系数。 一般工厂α=0.7-0.75，β=0.76-0.82 提高负荷系数，可发挥供电设备的供电能力、提高供电效
率。
注意：对单个用电设备或用电设备组，是指设备的输出功 率P和设备额定容量PN之比值，说明设备容量是否被充分利用。
3
负荷分类
（1）按负荷性质分
有功负荷曲线
无功负荷曲线
（2)按负荷变动的时间分
日负荷曲线(24h) 年负荷曲线（8760h〕
4、日负荷曲线 的绘制
24小时内负荷随时间的变化，随季节、
地区不同而变。
绘制的方法
（1）以某个监测点为参考点，在24h中各
个时刻记录有功功率表的读数，逐点绘制而
如图所示，阴影为全年实际 消耗电能，如果以Wa表示全 年实际消耗的电能,则有：
Tmax
Wa Pmax
8760
pdt Pmax
图2-3 （1）年负荷曲线越平坦，Tmax越大；年负荷曲线越陡，Tmax越小。 （2）Tmax与用户的性质和生产班制有关。
例如一班制工厂，Tmax约为1800～3000h，两班制工厂， Tmax约为3500～4800h,三班制工厂，Tmax约为5000～7000h，居 民用户Tmax约为1200～2800h。
年负荷曲线
与负荷曲线有关的物理量
从负荷曲线上可得到以下几个重要参数： 1.年最大负荷和年最大负荷利用小时 （1）年最大负荷Pmax（从年负荷持续曲线获取） 指全年中负荷最大的工作班内30分钟平均功率的最大值。
Pmax=P30
（2）年最大负荷利用小时Tmax 在此时间内，用户以年最大负荷持续运行所消耗的电能恰 好等于全年实际消耗的电能，这段时间就是年最大负荷利用小 时。
电力负荷预测
电力负荷预测是电力系统规划的重要组成部分，也是电力系统经济运行的基础，其对电力系统规划和运行都极其重要。
电力负荷预测包括两方面的含义，即用以指安装在国家机关、企业、居民等用户处的各种用电设备，也可用以描述上述用电设备所消耗的电力电量的数值。
电力负荷预测是以电力负荷为对象进行的一系列预测工作。
从预测对象来看，电力负荷预测包括对未来电力需求量（功率）的预测和对未来用电量（能量）的预测以及对负荷曲线的预测。
其主要工作是预测未来电力负荷的时间分布和空间分布，为电力系统规划和运行提供可靠的决策依据。
负荷预测是电力系统调度、用电、计划和规划等管理部门的重要工作之一。
提高负荷预测技术水平,有利于用电管理,有利于合理安排电网运行方式和机组检修计划,有利于节煤、节油和降低发电成本,有利于制定合理的电源建设规划,有利于提高电力系统的经济效益和社会效益。
本文的第一章主要介绍了负荷预测的概念、分类与特点,以及负荷预测的基本步骤和误差分析;在第二、三章介绍了各类电力系统负荷预测的常用方法的特点和适用范围,着重分析了一些预测新技术,如灰色预测、专家系统预测、神经网络预测、小波分析预测等的模型结构、功能特点、适用范围,并说明了各类方法在电力系统的实际应用情况;同时,在第四章还提出了几种综合负荷预测模型,并介绍了利用遗传算法、蚁群算法优化权重的方法;第五章阐述了一些提高负荷预测精度的措施。
关键词：电力系统负荷预测电网运行方式Power system load forecasting is an important part of planning is the basis for economic operation of power system, its power system planning and operation are extremely important.Load forecasting, including two meanings, that is used to refer installation in the state organs, enterprises, residents and other users at a variety of electrical equipment, can also be used to describe the power consumed by electrical equipment, power values.Load forecasting power load for the object is a series of forecasting. View objects from the forecast, load forecast including future power demand (power) of the forecast and future consumption (energy) load forecast and the forecast curve. Its main job is to predict the future distribution of power load and spatial distribution of the time, for thepower system planning and operation to provide a reliable basis for decision making.Scheduling of power system load forecasting, electricity, planning and planning one of the important work of management. Improve the load forecasting technology is conducive to electricity management, is conducive to operation mode and reasonable arrangements for unit maintenance scheduling will help save coal, fuel economy and reduce the cost of power generation, power is conducive to the development of rational construction plan will help improve power system Economic and social benefits. In the first chapter introduces the concept of load forecasting, classification and characteristics, and the load forecast and error analysis of the basic steps; in the second and third chapter describes the various types of power system load forecasting characteristics of the common methods and scope, analyzes the Some predict the new technologies, such as prediction, forecasting expert system, neural network, wavelet analysis prediction of the model structure, functional characteristics, scope, and describes the various methods in the practical application of power system; the same time, in Several chapters also proposed integrated load forecasting model, and introduced the use of genetic algorithms, ant colony optimization method of weight; chapter describes a number of measures to improve the accuracy of load forecasting.Power Systems Load Forecasting Operation mode目录摘要................................................................................................................. 错误！未定义书签。
电力负荷曲线的名词解释
电力负荷曲线的名词解释随着现代社会对电能的需求不断增长，如何合理地管理和调配电力资源成为一项重要任务。
电力负荷曲线作为能源管理的重要工具，被广泛应用于电力系统的规划、运行与控制中。
本文将对电力负荷曲线进行深入解释，并探讨其在电力行业中的重要性。
一、电力负荷曲线是什么电力负荷曲线又称负荷时段曲线，是指根据特定时间段内电力负荷变化而绘制的曲线图。
它反映了不同时间段内的电力需求情况，即电力系统在特定时间段内所要满足的总负荷量。
这一曲线通常以横轴表示时间，纵轴表示负荷大小。
通过对电力负荷曲线的分析，我们能够更好地把握不同时间段内的负荷变化规律，从而实现对电力资源的有效调度和能源消耗的优化。
二、电力负荷曲线的特点1. 波动性电力负荷曲线的一个显著特点是波动性。
由于人们生活、工作和生产活动的不断变化，负荷量在不同时间段内呈现出显著的波动。
例如，在白天的高峰时段，电力负荷通常较高，而在夜晚的低谷时段，电力负荷则相对较低。
这种波动性对于电力系统的运行管理和电力供应的稳定性产生了重大影响。
2. 时段性电力负荷曲线还具有明显的时段性特征。
根据人们的生活习惯和工作规律，电力负荷在不同时间段内呈现出规律性的变化。
例如，在工作日的白天，电力负荷通常较高，而在周末和节假日时，负荷则相对较低。
因此，通过对电力负荷曲线的分析和预测，电力系统的规划和运行可以更有效地满足人们不同时间段内的用电需求。
3. 可预测性尽管电力负荷曲线存在波动性和时段性特征，但其总体趋势却具有一定的可预测性。
通过对历史负荷数据的分析和对未来的预测，我们可以较为准确地预测出未来一段时间内的负荷变化趋势。
这为电力系统的规划、运行和调度提供了重要的参考依据，使电力企业能够更好地应对未来负荷需求的变化。
三、电力负荷曲线在电力行业中的重要性1. 优化电力系统规划通过对电力负荷曲线的分析和预测，电力系统可以合理安排各种发电设备的投产时间和容量，从而提高系统的供电能力和供电质量。
第三章电力负荷
17
3.3.1 概述
U 电力负荷 P
f
Q
重要：电力总是负荷消耗的，影响大
负荷特性：P、Q 与 U、f 之间的关系
负荷模型：描述关系的方程
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18
【例】某负荷由RL串联而成，推导
其有功和无功功率的静态和动态特
性模型。
R
L
1、静态特性模型
u
P
U
2
R2
R
(2
fL)2
Q
U2
R2
2 fL (2 fL)2
35 kV
2
110 kV
…
… 110 kV 0 …
无 功
k
补 偿
10 kV …… …
感感 应应 电电 动动 机机
静 态 负 荷
V
系 统
10 kV
无
……
功 补 偿
220(380)V
……
系
统
感 应 电 动 机
照 明 系 统
无 功 补 偿 系 统
P+jQ
VS
等值静态负荷
220kV
110kV RD jX D 配电网等值阻抗 等值电动机
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按照重要性分类
➢ 一级负荷：若中断供电，可能造成生命危险、 重大损失或混乱。
➢ 二级负荷：若中断供电，可能造成大量减产、 交通停顿、生活受到影响。
➢ 三级负荷：其它负荷。
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3.3 负荷模型
概述 静态负荷模型 电动机负荷模型 综合负荷模型
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第3章 电力负荷 Chap 3 Electric Loads
负荷曲线 负荷分类 负荷模型
电力负荷曲线与用电负荷预测PPT(65张)
③负荷除了正常要求之外，还有一些特殊的临时 因素影响它。
5、负荷率
①概念：是指在规定时间(日,月,年)内的平均负 荷与最大负荷之比的百分数.
②目的：衡量在规定时间内负荷变动的情况； 考核电气设备利用的程度；
对日负荷曲线来说,可通过下式计算日负荷率:
KL
Pav 100% Pmax
式中: K L ---日负荷率 Pav ---日平均负荷,kw Pmax ---日最大负荷,kw
三、负荷基本特性描述
以日负荷曲线为例
基本信息
①最大负荷发生点。 ②某电厂一天的发电量。 ③总的负荷曲线。 ④一天内的平均负荷量。 ⑤日负荷率。 ⑥一天内不同时刻的具体负荷值。
万 kw
P max P av
P min
0
6
12
18
电力系统日用电负荷曲线
24 T(小 时 )
P 万 kw
0
3
6
9
电力系统年用电负荷曲线
12
T(月 )
3、负荷计算 对于一条负荷曲线，曲线下的面积就是这段
时间内所需用的能量，以一天为例就是指24小 时内所耗总电量。
24
E Pdt 0
P是负荷以KW（MW）计，t是时间（小时）
暂载率
＝工作时间＝
工作周期 tt
tg tg
100%
t g：每周期的工作时间min
tt：每周期的停歇时间min
2、设备容量的确定 （1）一般用电设备容量 （2）反复短时工作制用电设备容量
PN
＝
25
N 25
PN
N 给定的设备暂载率（算换前）
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③负荷除了正常要求之外，还有一些特殊的临时 因素影响它。
5、负荷率
①概念：是指在规定时间(日,月,年)内的平均负 荷与最大负荷之比的百分数.
②目的：衡量在规定时间内负荷变动的情况； 考核电气设备利用的程度；
对日负荷曲线来说,可通过下式计算日负荷率:
[例] 已知小批量生产的冷加工机床组拥有电压为380v的三 项交流电动机,功率7kw的3台, 功率4.5kw的8台,功率2.8kw 的有17台,功率1.7kw 的有10台.试求该机床组计算负荷.
注意事项： （1）合理确定用电设备组的设备容量； （2）本方法适用于设备台数较多，而单台设备容量差别不大 的用电设备组； （3）若设备台数较少，一般取上限值。
返回
3、电力系统中用户对电能的基本要求的要求
①随时需要就随时有； ②电能质量能满足要求； ③用电量由用户自身决定； ④希望能廉价的使用电能。
二.负荷曲线
1、概念
所谓负荷曲线就是指负荷要求在某一段时间内 随时间变化的曲线。
2、曲线用途 对于预测某一段时间内用户所需的电能，以及
决定为满足峰值负荷要求必须有多大的装机容量， 都必须研究负荷曲线。
IcPc 3UNcos
（1）单个用电设备的计算负荷 （2）成组用电设备的计算负荷.
Pc PN
Pc
KsimKL
N x
PN
同时系数=某组工作着的用电设备容量/ 该组全部用电设备总容量
负荷系数：表示在最大负荷时,某组工作着的用电设备实际所需 的功率与其设备总容量之比值.
PcKr PN
PN25－暂载率为25％时的额定设备容k量w
例：有一台10t桥式吊车，额定功率 PN＝40kw ＝40％ 试求该设备的设备容量
PN2＝ 5 2N5PN
404050kw 25
二、计算负荷的方法：需要系数法、二项式系数
1、需要系数法
Qc Pc tg
Sc Pc2 Qc2 Sc Pc cos Ic Sc 3UN
四、不同行业负荷特性介绍
1、工业用电负荷特性
①年负荷变化； ②季负荷变化； ③月负荷变化； ④日负荷变化。
请对比下ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ3个负荷曲线图
2、农、林、牧、渔、水业用电负荷特性
（1）受季节影响较大：春季和夏季排灌用电和水 利业用电较多，在秋季以上两种用电会有所 减少，但是农业用电（主要是场上作业）和 农副产品加工用电增加，冬季这些用电会相 对减少。
第三章 电 力 负 荷
§3.1电力负荷及负荷曲线
一、负荷
1、概念
负荷是指发电厂、供电地区或电网在某一时 刻或者某一段时刻所承担的某一范围内 耗电设备所消耗的电功率的总和(工作 负载)。
2、负荷的分类
按照电能的产、供、销生产过程分 根据对供电可靠性的要求不同分 根据国际上用电负荷的通用分类原则分 根据国民经济各个时期的政策和季节的要求分类
①农,林,牧,渔,水利业－ 7%。 ②工业 －80%。 ③地质普查和勘探业－ 0.07%。 ④建筑业.－0.76%。 ⑤交通运输,邮电通信业－1.7%。 ⑥商业,公共饮食业,物资供应和仓储业－1.2%。 ⑦其他事业单位－3.1%。 ⑧城乡居民生活用电－6.2%。
返回
根据国民经济各个时期的政策和季节的要求分类 ①优先保证供电的重点负荷； ②一般性供电的非重点负荷； ③可以暂时限电或停电的负荷；
免的发生一定量的损失,即线路损失,与这种损失相对应的电功 率称为线路损失负荷。 ⑤ 厂用电负荷:发电厂在发电过程中自身要有许多常用电设备在 运行,对应于这些用电设备所消耗的电功率,称为厂用电负荷。
返回
根据对供电可靠性的要求不同分 ①一类负荷； ②二类负荷； ③三类负荷。
返回
根据国际上用电负荷的通用分类原则分
KL
Pav 100% Pmax
式中: K L ---日负荷率 Pav ---日平均负荷,kw Pmax ---日最大负荷,kw
三、负荷基本特性描述
以日负荷曲线为例
基本信息
①最大负荷发生点。 ②某电厂一天的发电量。 ③总的负荷曲线。 ④一天内的平均负荷量。 ⑤日负荷率。 ⑥一天内不同时刻的具体负荷值。
（2）受气候影响较大：在风调雨顺的年份，排灌 用电和水利业用电减少。
3.城乡居民生活用电负荷特征
(1)在一日内变化大。 (2)季节变化对居民用电负荷的影响大。
§3.2计算负荷
一、计算负荷概念 通常为了按发热条件选择供电系统元件而需
要计算的负荷功率或者负荷电流。
1、用电设备分类 第一类：长时工作制用电设备（使用时间较长或者连续 工作的用电设备） 第二类：短时工作制用电设备（使用时间较短而停歇时 间相当长的用电设备） 第三类：反复短时工作制用电设备
万 kw
P max P av
P min
0
6
12
18
电力系统日用电负荷曲线
24 T(小 时 )
P 万 kw
0
3
6
9
电力系统年用电负荷曲线
12
T(月 )
3、负荷计算
对于一条负荷曲线，曲线下的面积就是这段 时间内所需用的能量，以一天为例就是指24小 时内所耗总电量。
24
E Pdt 0
P是负荷以KW（MW）计，t是时间（小时）
按电能的产、供、销过程分
① 发电负荷：指电网或发电厂的实际出力（KW、MW）。 ② 供电负荷：发电负荷－厂用电负荷＋输入负荷－输出负荷
（KW、MW）; 或者：用电负荷＋线路损失负荷 ③ 用电负荷：指地区供电负荷减去线损功率后的负荷（KW或
者MW）。 ④ 线路损失负荷:电能在从发电厂到用户的输配电过程中,不可避
电力系统不但要考
负荷
kW
虑用户在一段时间
需要多少电能，而
且需要分析用户是
怎样消耗这些电能。
A
B 图 2.1
时间 T
4、几种不同类型的负荷曲线
负荷曲线注意的几点问题：
①实际上的负荷曲线都不会如此平滑，一些其他 负荷，如牵引，焊接，锻压，大型轧钢设备等， 可能启动负荷很大，所以造成负荷曲线波动极 大。
暂载率
＝工工
作 作
时 间＝ 周期 tt
tg t
g
100%
t g： 每 周 期 的 工 作 时m间in
tt： 每 周 期 的 停 歇 时m间in
2、设备容量的确定 （1）一般用电设备容量 （2）反复短时工作制用电设备容量
PN25＝
N 25
PN
N 给定的设备暂载率（算换前）
25－暂载率为25％