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电力系统短期负荷预测

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摘要：短期负荷预测是电力系统运行与分析的基础，对机组组合、经济调度、安全校核等具有重要意义。传统的预测方法会出现不同程度的预测误差，如时间序列法没有考虑社会活动、天气等对负荷的影响，从而会出现较大的预测误差，将优选组合法应用到短期负荷预测中，能弥补传统预测方法的不足，降低预测误差，有效地提高预测的精确性。

关键词：短期负荷预测；优选组合预测法；灰色预测模型；时间序列模型；BP神经网络法

1.前言

短期负荷的预测问题一直是电力行业研究的焦点。短期电荷预测结果的准确性有诸多益处，例如：可以帮助电力系统高层人员做出准确可行的电力运营方法，确保在特殊时期电力网络可以安全稳定地运行，且最大程度保证相关电力企业的经济效益，从根本上起到稳定电力市场的作用。电力系统的短期负荷预测对于设备安全校核、国民经济调度等方面具有极其重要的意义，电力系统的短期预测是电力系统运行以及分析的基础[1]。提高电力负荷的预测精度，可以帮助电力系统相关人员做出准确可行的电力运营方法，此手段可以保障电力系统的优化决策的科学性。我国目前有许多关于电力系统短期负荷的预测方法，而优选组合预测法[2]是现代短期优先选用的预测方法，集中了几种负荷方法的优势，我们知道负荷预测的精确度，将直接影响一个电力企业在市场中的地位，因此，建立一个精确度高的预测模型势在必行。

（1）趋势外推法—利用指数曲线外推来进行预测时，存在着预测值随着时间的推移会无限增大的情况。这是不符合客观规律的。因为任何事物的发展都有一定的限度。

（2）回归分析法—负荷与天气变量之间不是简单的线性关系，线性回归算法对这种非线性、动态的关系难以处理，非线性回归算法有不同的使用场景，但是运算比较复杂。

（3）时间序列法[4]—利用电力负荷变动的惯性特征和时间上的延续性，通过时间对负荷的变化情况进行分析，根据负荷过去时间的数据，依据该值随时间变化的情况，建立时序数学模型来预测未来负荷数值。但时序法预测不准确，因为时序法没有考虑社会活动、天气等对负荷的影响。

（4）灰色预测法—灰色预测理论[5]的显著特征就是用少量的数据做微分方程建立起预测的模型。灰色预测法虽然不要求掌握变化趋势和分布规律，但其仅适用于具有指数增长规律的负荷指标，数据的离散程度越大，预测的准确性越差。

3.优选组合预测法在电力系统短期负荷中的应用前景

3.1短期负荷预测技术的发展

短期负荷的预测问题一直是电力行业研究的焦点。相关人员就电力系统短期负荷预测的问题做了大量的研究，对于不同问题、不同条件下的环境提出了不同的预测方法，如小波分析法，灰色模型预测法，时间序列法等方法。现代电力系统中，构成电力系统负荷的种类繁多，空调等受气象条件影响的负荷比重持续增高，到如今电力系统短期负荷的预测方法仍处于发展和完善的阶段，因为不论何种预测方法都是基于以往的历史数据，根据预测的基本原则——重近轻远[6]可知，无法把所有历史数据都集中使用上，从而对于不同的预测方法都会造成不同的预测误差，如何将短期负荷预测误差降低仍然是我们所面对的问题。如何实现将预测误差做到更进一步地降低，这对于电力系统调度运行部门看来是十分重要的工作，准确的负荷预测能够实现电力网络的经济调度与运行，并能改善电网的安全性和稳定性。因此，提高短期负荷预测的精准性有着重大的意义。

因此我们对于现代的短期负荷预测提出了新的预测方法。在此，我们运用优选组合预测法对短期负荷进行预测。优选组合预测方法是针对同一个负荷预测问题，通过多种预测方法对短期负荷进行预测，综合利用各种预测方法的优点，可以提高负荷预测的精度。一般来说组合的形式主要运用几种预测方法分别对负荷进行预测，再确定合适的权重对预测结果进行加权平均，得到最终预测结果。该方法充分整合了最大信息，进行最优组合，达到改善预测精度的效果。

3.2优选组合预测在短期负荷的应用：

Reference：

[1]付宏宇电力系统短期预测方法的研究与应用2017.5东华大学

[2]褚金胜，陈宙平优选组合预测法在短期负荷预测中的应用电气开关杂志20134.15广西电网公司永福供电公司

[3]李友军，刘庆珍电力系统短期负荷预测方法概述2017.10福州大学电气工程与自动化学院

[4]陈冬沣，郑舟，吴永峰基于时间序列的电力系统短期负荷预测问题分析广东电网有限责任公司揭阳供电局

[5]张怡张锋电力系统超短期负荷预测技术的应用与发展2010.5浙江大学电气工程学院

[6]张敬杨区域负荷短期预测技术及其应用2013.12江苏省电力公司连云港供电公司

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-全文完-