配电设计中的负荷预测分析及其计算方法

龙源期刊网配电设计中的负荷预测分析及其计算方法作者：周公顺来源：《中国新技术新产品》2016年第17期摘要：电力系统的规划设计与实际运行，都是在未来时刻的负荷不断预测基础上进行的。因此，准确的负荷预测也对确保电网的安全稳定运行，拥有良好的经济运行效益有着至关重要的影响。也正因如此，现如今各个电力企业纷纷加大了对负荷预测分析及其计算方法的研究。本文笔者结合个人多年从事电力工作的实践经验与相关参考文献，就配电设计中的负荷预测分析及其计算方法进行粗略地探讨，提出几点个人的粗浅建议，以供参考。关键词：配电设计；负荷预测；计算方法中图分类号：TM715文献标识码：A作为电网规划设计的重要基础——电力系统负荷预测，其实质就是利用一套处理过去与未来负荷的数学方法，在满足一定精度要求的意义之下，用科学的方法对未来电荷的可能发展趋势与变化规律进行有依据的预测。因此，做好电力系统的负荷预测则对整个电网的安全稳定性则息息相关。以下笔者即结合个人多年从事电力工作的实践经验与相关的参考文献，就配电设备中负荷预测的重要性进行粗略的探讨，并提出配电设计中负荷预测计算方法。以期为广大同行在今后配电设计负荷预测工作上提供有力的理论支持。1.对配电设计中电网负荷预测研究内容的分析电网负荷预测就是以已知经济发展情况、社会发展情况、电力系统的实际需求情况等信息为出发点，结合对过去历史数据所作出的进一步分析，探索在未来一定时间周期内事物存在的内在联系与发展变化规律，并以为未来年份的经济发展情况与社会需求情况的预测结果为计算依据，对未来的电力需求所开展的预先评估、预测。因此，也可以说电网负荷预测，其根本就是电力系统进行规划设计与实际运行的基本依据，是确保电网安全稳定运行，良好经济运行效益的重要基础所在，对整个电力系统而言都有着至关重要的作用。通过对电力系统负荷预测研究内容的分析，我们可以看到，可将配电设计中电网负荷预测，归纳为以下4个方面，分为是：长期负荷预测、中期负荷预测、短期负荷预测、超短期负荷预测。尤其通过分析，可以看到针对这4类的负荷预测，在对其原始量进行选取时，其可选范围极广，选择样式繁多。所以，在这些原始量的选择上应该针对每一个变电取最大值、最小值、平均值。如若对此4类负荷预测进行研究，则具体如下：第一，针对电力系统长期负荷预测的分析。通过调查与分析，我们可以得知，长期负荷预测主要是指对在电力系统负荷预测中，针对时间上已经超过了10年以上的电力负荷的实际发龙源期刊网展变化情况，所开展的一种具有针对性意义的负荷预测工作。可以说该种负荷预测方法，目前常常应用在对电力系统的远景规划设计方面，对电网的实际布局与网络规划研究等方面，从而使电力系统的规划设计能够满足远期负荷的预测水平需求。第二，针对电力系统的中期负荷预测分析。我们这里所说的中期负荷预测，其主要就是指在电力系统负荷预测中，针对那些时间大概在5年左右的电力负荷的实际发展变化情况，所开展的一种具有针对性意义的负荷预测工作。可以说该种方法，目前常常被应用在对电网结构规划以及电力规划设计之上。并且该种预测方法与上述长期负荷预测相比，在精确度上要高出很多。第三，针对电力系统短期负荷预测的分析。通过调查与分析，我们可以得知，短期负荷预测是指在电力系统负荷预测中，针对那些时间年限在一年以上的电力负荷的实际发展变化情况，所开展的一种具有针对性意义负荷预测工作。该种预测方法其重点在于能够很好地解决在电网运行过程中可能存在故障问题，进一步提高电网运行的可靠性与供电质量，可以说在预测精度上是最高的。第四，针对电力系统超短期负荷预测的分析。通过调查与分析，我们可以得知，超短期负荷预测是指在对电力系统负荷预测中，针对未来1个小时以内或者是半个小时，10分钟之内的电力负荷的实际发展变化情况所展开的预测工作。可以说该种方法目前往往被应用在计算机在线监控工作上。2.配电网设计中负荷预测方法及其分析2.1配电网设计中的负荷预测方法通过不完全数据分析，我们可以看到，在电力系统的负荷预测之中，电力工作人员往往选用两种负荷变量进行负荷预测，第一种是按照用电行业进行预测；第二种则是按照负荷的最大功率进行预测。如若对其进行详细地分析，则具体的预测方法如下：第一，负荷预测方法——产业产值单耗法。目前，我们将单耗法也称为单位产品耗电法，该种方法就是通过对某一单位产品平均单位产品用量以及该产品产量的分析与计算，得到该产品的实际生产总用量。而因为在单耗法的实际使用前，必须对单耗法进行详细且全面的调查、统计，然而在实际工作中根本无法有效实现，因此该种方法的工作量十分巨大。第二，负荷预测方法——电力弹性系数法。对电量平均增长率与国内生产总值之间的比值关系进行分析就是电力弹性系数法的求解方法。与上述单耗法相同，在使用前必须对数据进行大量且细致的统计，因此，所费工量巨大。第三，负荷预测方法——分区负荷密度法。负荷密度预测法就是指从地区土地面积的平均耗电量入手，以期实际数字作为负荷预测的根本依据，从而对未来某一时段内土地面积和单位面积的用电密度所进行的预测，之后在乘以面积，最终得到用电量预测值。可以说该种方法就龙源期刊网是根据近些年来该地区的实际发展情况以及电力规划目标对该待测区域所划分的多个功能区域，用负荷密度法所进行的预测，最后进行相加，得到的总用电量预测值。第四，负荷预测方法——时间序列法。该种方法就是通过负荷过去的统计数据，找出其伴随时间所产生的规律变化，建立相应的时序模型，从而对未来负荷数值进行推断的一种方法。如若我们将每一次的时间序列用X1，X2……XM来表示，那么在一次移动平均值的计算上则如下计算公式所示：第五，负荷预测方法——灰色预测法。近些年来，灰色系统模型在电力系统负荷预测领域中的使用，更是在电力系统预测工作的有效开展上取得了十分优异的成效。如若对其进行详细的分析，我们则可以清楚地看到，灰色预测其实质就是将电力系统行为特征量的变化过程看作是一个灰色的过程，并且利用灰色系统理论的微分方程模型进行的预测。灰色系统理论在建设的过程中，依靠的并不是原始数据模型，而是生成数据模型，也就是说由生成数据建立的灰色模型，其预算结果必须要做到逆生处理，才能够得到原始数据X（0）的预测结果，其预测模型具体如下所示：第六，负荷预测方法——模糊预测法。模糊数学是由扎德教授创立的全新理论，一门全新的学科，而截止到今日已经通过诸多学者的研究与分析，模糊数学法俨然已经具备了一套相当完整的理论体系框架，并且被应用在电网负荷预测中，且取得了十分瞩目的成绩。模糊预测法主要包括：模糊聚类法、模糊线性回归法，两种。2.2配电设计中的负荷预测方法分析通过笔者对上文负荷预测诸多方法的研究分析，我们可以将其总结为两类：一类是基于参数模型的方法，一类是基于非参数模型的方法。基于参数模型的方法主要是通过对负荷和影响负荷定性之间的关系进行分析，构建符合数学模型或者是统计模型，并且通过对历史数据的评估得到这些模型的基本参数。尤其是由于中长期电力负荷普遍具有非线性、时变性、不确定性等特点，因此，在预防方法分析上，要通过数学方程的输入与输出之间的非线性关系进行表示。结语综上所述，本文笔者结合个人实践工作经验与相关参考文献，从配电设计中负荷预测的重要性入手进行了粗略的探讨，并提出了负荷预测的计算方法，也是希望通过本文笔者的粗略阐述，所总结出的几点常见的应用与计算方法，能够进一步为广大同行在今后配电设计的负荷预测上提供全新的思路与理论支持，并且更加清楚地认识到负荷预测工作的重要性，从而在今后的电力工作中，为不断地提高负荷预测工作的准确性做有益的铺垫。参考文献[1]杨城雨，杨建国.影响电负荷预测因素分析[J].科技创新与应用，2013（6）：12-13.龙源期刊网[2]肖峻，张璇，张婷，等.应用信息熵原理的多路径负荷预测协同方法[J].电力系统及其自动化学报，2013（2）：46-47.[3]阳勇为.电网差异化规划设计与负荷预测的方法探究[J].科技与企业，2011（11）：33-36.[4]康重庆，赵燃，陈新宇，等.多级负荷预测的基础问题分析[J].电力系统保护与控制，2009（9）：45-47.[5]杨凯.如何提高负荷预测的准确率[J].大众用电，2009（10）：101-102.