配电网规划中电力负荷预测的关键问题分析

发表时间:2020/3/17   来源:《电力设备》2019年第21期   作者:童灿 王康 任冲
[导读] 摘要:在配电网规划中,电力负荷预测起着非常重要的作用。
        (国网安徽省电力有限公司凤台县供电公司  安徽淮南  232101)
        摘要:在配电网规划中,电力负荷预测起着非常重要的作用。正确的电力负荷预测电力系统的发展有着重要的作用,能够确保整个电力系统安全稳定的运行,也对供电速度及质量产生直接的影响。在智能电网环境下,提高负荷预测结果的准确性是当前的研究热点之一。本文从电力预测的相关概念出发,对配电网规划中的一些关键问题进行了分析和探讨。
        关键词:配电网;电力负荷;预测;关键点;研究及讨论
        引言
        随着我国社会经济的不断发展,各行各业以及人们的日常起居都离不开电力,现代生活对电的需求日益增加,这就给国家电力相关部门的工作带来了许多前所未见的难题,对他们的日常工作提出了更高的要求,以满足社会对电力的需求。电力负荷预测是电力企业中一项必不可少的、至关重要的环节。电力负荷预测的准确与否直接关系到电网规划的内容,传统的电力负荷预测方法包括电力弹性系数法、外推法等。在应用过程中,这些预测方法过于依赖于预报员的原始经验,缺乏一定的准确性。目前,随着电力行业的快速发展,以往的电力负荷预测方法不足满足现代预测的需求。电力负荷预测具有不可替代的作用,其预测结构更为重要,结果的准确来讲将直接影响到后期配送电力的质量。因此,对于国家电力部门来说,做好电力负荷预测工作是非常重要的,这项工作也必须得到公众的支持与配合。
        1负荷预测的基本概念
        电力系统负荷预测是指考虑到操作特点和电力系统等自然条件,并使用一个系统来预测未来负荷的数据,通过以往数据确定负载价值在未来一段时间的准确性。电力负荷预测是电力系统规划和运行的重要内容,是电力系统发展规划和实时控制的重要依据。负荷预测的准确性对电网的投资、配电和运行起着重要的作用。
        2现代负荷预测方法
        2.1神经网络负荷预测法
        这种方法模拟了动物神经网络行为,根据动物神经系统特征,建立了分布式并行信息处理的数学模型。该方法具有自主学习能力和优化计算能力,能充分考虑负荷变换规律,具有较高的精度。缺点是对历史数据要求高,不能使用现有系统信息的初始值,收敛速度慢,不适合突发事件。
        2.2回归分析法
        其基本特征是将预测的基本目标因子作为自变量,预测目标作为因变量,具有很强的插值能力。回归模型一般有一元线性模型和多元线性模型。一般情况下,负荷预测中短期相关内容可采用线性回归方法,以保证所获得的数据具有较高的准确性,真实反映负荷预测的准确性要求。当然,在这种方法的预测过程中,无法得到每年的总数据值,也无法准确把握每个地区的发展状况。在电力负荷预测过程中,该方法受到多种因素的影响,包括多样性、突然性和随机性。在不同因素的影响下,整体预测的针对性和准确性存在明显的偏差,预测精度不能得到满足。
        2.3灰色模型法
        灰色模型方法在电力系统负荷预测中的应用是为了发展基于灰色理论的灰色预测技术。灰色系统理论是研究和解决灰色系统分析、建模、预测、决策和控制的基本理论内容。该方法已成功地应用于现代气象和农业。电力负荷预测的影响可以分为确定性和不确定性两类,可以将其视为一个灰色系统。
        2.4弹性系数法
        弹性系数分析法为宏观数据指标,主要针对电力弹性系数能准确反映电力消费的平均增长率和国民经济年均增长率之间的关系。弹性系数法在电力系统负荷预测中的应用主要体现在两个方面。一方面,电力弹性系数法可以从宏观和国民经济发展的相对速度来决定电力的发展。另一方面,它也可以用来作为衡量国家经济的发展和电力需求关系的重要参数。
        3配电网中电力负荷预测的影响因素
        3.1电力特性的影响
        电不能大量储存。生产、供应和使用几乎是同时进行的。除了维持电力供需平衡外,还必须有充足的闲置产能。负荷预测过多,造成不必要的浪费;过度负荷预测:导致功率损耗;电力储备不足威胁着电网的安全。

电力价格由市场供求决定;准确的市场需求预测直接影响参与者的利益。
        3.2气象因素的影响
        许多负荷预测的数学模型是基于天气预报气象部门提供的信息。温度高低、空气湿度、降雨等气象因素将直接影响负荷波动,尤其是在居民负荷占比较高的地区。由于天气变化大,负荷波动大,导致负荷预测难度增大。
        3.3节假日及特殊条件的影响
        与正常工作日相比,公众假期的随着工作量、学习时间等的大幅度减少,用电情况也随之大幅度缩减。以春节为例,春节期间负荷曲线一般急剧下降和变形,变化周期一般与节假日周期一致。与正常工作习惯相比,假期可用于学习负荷的数据较少,随机波动因素干扰一致性。
        3.4大工业用户突发事件的影响
        在高负载能力的地区,如大型工业用户,其负荷预测偏差的影响受客观因素的影响也更大。一般来说,大型工业用户在连续生产的情况下,日电力负荷相对稳定。但是,在自身设备原因或外部因素改变的情况下,也存在偏差的可能性。例如,设备的临时故障或天然气的短缺可能会导致电力负荷的突然变化,影响负荷预测的准确性。
        4配电网中电力负荷预测的实际应用
        通过对城市电力负荷分布的了解,合理布置配电变压器,合理规划变电站,进而规划整个城市的配电网。根据负荷预测,可以预测整个城市的电力负荷。将城市进行合理的区域分类,确定每一个区域的密度,然后通过负荷密度方法,单元块电力负荷的增长和负载分布进行预测,为分销网络规划提供准确的地理信息,再对小区域的数据进行整理,最终得出整个城市的电力负荷,为城市日后的电力发展提供有效数据。
        4.1建筑用电规划合理分配
        大型商场、写字楼、娱乐场所等,这些场所的空间负荷容积率非常高。空间负荷预测,必须注意负载变化引起的这些建筑的建设,根据城市的预测指数做好相应的规划和设计。因此,我们应该充分重视该项指数,然后根据所得数据和区域规划设计来选择合适的用电量指标。
        4.2调整电力大用户的用电结构
        调整电力用户用电结构,对改善区域电力负荷现状具有重要意义。对于工业负荷,应根据相应的工业规划进行,以保证预测与城市工业规划的分布相一致,预测结果准确可靠。如果未来该领域的行业没有显著变化,工业用电用户上报的容量数据可以用来预测工业用电负荷。
        4.3转变居民用电方式
        住宅负荷需要与建筑的使用寿命相结合。建于5年或5年以上建筑面积,几乎所有居民和电力负荷趋于饱和,在短时间内不会改变太多,所以,该地区的负荷预测,可以使用相关的匹配负载系数,来增加这个城市的经济发展。当然也可以进行电力负荷预测,在没有特殊情况下,短时间内指数是不会有较大的变化,因此,可以利用现有负荷乘以负荷增加系数,结合城市的经济发展可以获得电力负荷预测信息。
        结语
        电力负荷预测是配电网规划工作的基础,是电力建设的重要依据。其准确性直接影响到电网规划和投资的质量。因此,应根据实际情况,尽可能采用先进、易操作和相对准确的预测方法。电力负荷预测在配电网规划中具有不可替代的作用。可以有效避免规划不合理的现象,保证配电网功能的充分发挥。因此,相关人员应予以重视。
        参考文献:
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