电力系统负荷预测分析报告

电力系统负荷预测分析报告班级：姓名：学号：目录一、背景........................................................3二、电力系统负荷预测意义........................................3三、电力负荷的构成与特点..........................................4四、负荷预测的内容与分类.........................................4五、负荷预测的基本过程............................................51、调查和选择历史负荷数据资料...................................52、历史资料的整理...............................................53、对负荷数据的预处理...........................................54、建立负荷预测模型.............................................5六、电力系统负荷预测常用方法......................................51、趋势外推法...................................................52、单耗法.......................................................63、回归分析法...................................................64、时间序列法..................................................65、灰色模型法..................................................66、专家系统法..................................................77、优选组合预测法..............................................7七、影响负荷预测因素..............................................71.气候等因素影响；..........................................72.能源市场经济变化带来的影响：..............................83.工农业等宏观产业用户因素的影响：..........................84.时间因素：................................................95.地理因素对负荷因素的影响：...............................106.随机因素：...............................................107、以后应该注意的问题..........................................10八、2005-2013年全国各产业用电量分析.............................10九、2014-2020年全国电力行业预测.................................13十、个人总结：.................................................171.一、背景前几年在我们国家，特别是东南沿海的经济发达地区都还在为电力资源的紧张问题而烦恼。尽管国家已经在这几年大力建设电站，以满足经济发展的需要，但是不少地区还是经常出现拉停电的情况。为什么会出现这种情况呢？究其根本原因，就是我们以前没有预测到现在对电力的需求会有这么大，从而使电力系统的建设跟不上经济发展对电力能源的需求。这是从长期的角度来考虑，对于时间相对较短的，比如某个夏天特别的热，从而导致用电量大增，如果电网不做好相应的应变措施，难免会出现有的工厂会出现拉闸停电的状况。以上这些情况，都要求我们做好精确的负荷预测工作。但是由于电力产品具有不能大量储存的特殊性，因此发、配电工作必须具有前瞻性。再者负荷预测对电力公司来说，能更好的进行规划投资，因而有利于其降低成本、增加利润。因而各种预测方法也就应运而生了，包括：外推预测法、单耗法、神经网络预测法。预测的精度也是越来越高的，但是总不能做到完全准确的预测，在预测时间上也受到限制。因为影响负荷预测的因素可以说是非常多的，如何正确的处理这些因素对精确的进行负荷预测来说是非常的重要的。电力工业是国民经济发展中最重要的基础能源产业，是国民经济的第一基础产业，是关系国计民生的基础产业，是世界各国经济发展战略中的优先发展重点。作为一种先进的生产力和基础产业，电力行业对促进国民经济的发展和社会进步起到重要作用。电力工业与社会经济和社会发展有着十分密切的关系，它不仅是关系国家经济安全的战略大问题，而且与人们的日常生活、社会稳定密切相关。随着我国经济的发展，对电的需求量不断扩大，电力销售市场的扩大又刺激了整个电力生产的发展。二、电力系统负荷预测意义所谓电力系统负荷预测就是指对未来时刻电力系统符合用电量进行预测。它可以分为超短期预测、短期预测、中长期预测、超长期预测等等。由于其受到各种社会、经济、环境等不确定性因素的影响再加上电力系统负荷本身具有是不可控性，因此进行完全准确的负荷预测是十分困难的。负荷预测的目的就是提供负荷发展状况及水平，同时确定各供电区、各规划年供用电量、供用电最大负荷和规划地区总的负荷发展水平，确定各规划年用电负荷构成。电力负荷预测是供电部门的重要工作之一，准确的负荷预测，可以经济合理地安排电网内部发电机组的启停与检修，保持电网运行的安全稳定性，减少不必要的旋转储备容量，合理安排机组检修计划，保证社会的正常生产和生活，有效降低发电成本，提高经济效益和社会效益。负荷预测的结果，还有利于决定未来新的发电机组的安装，决定装机容量的大小、地点和时间，决定电网的增容和改建，决定电网的建设和发展。因此，电力负荷预测工作的水平已成为衡量一个电力企业的管理是否走向现代化的显著标志之一，尤其在我国电力事业空前发展的今天，用电管理走向市场，电力负荷预测问题的解决已经成为我们面临的重要而艰巨的任务。三、电力负荷的构成与特点电力系统负荷一般可以分为城市民用负荷、商业负荷、农村负荷、工业负荷以及其他负荷等，不同类型的负荷具有不同的特点和规律。城市民用负荷主要是城市居民的家用电器，它具有年年增长的趋势，以及明显的季节性波动特点，而且民用负荷的特点还与居民的日常生活和工作的规律紧密相关。商业负荷，主要是指商业部门的照明、空调、动力等用电负荷，覆盖面积大，且用电增长平稳，商业负荷同样具有季节性波动的特性。虽然商业负荷在电力负荷中所占比重不及工业负荷和民用负荷，但商业负荷中的照明类负荷占用电力系统高峰时段。此外，商业部门由于商业行为在节假日会增加营业时间，从而成为节假日中影响电力负荷的重要因素之一。工业负荷是指用于工业生产的用电，一般工业负荷的比重在用电构成中居于首位，它不仅取决于工业用户的工作方式（包括设备利用情况、企业的工作班制等），而且与各行业的行业特点、季节因素都有紧密的联系，一般负荷是比较恒定的。农村负荷则是指农村居民用电和农业生产用电。此类负荷与工业负荷相比，受气候、季节等自然条件的影响很大，这是由农业生产的特点所决定的。农业用电负荷也受农作物种类、耕作习惯的影响，但就电网而言，由于农业用电负荷集中的时间与城市工业负荷高峰时间有差别，所以对提高电网负荷率有好处。从以上分析可知电力负荷的特点是经常变化的，不但按小时变、按日变，而且按周变，按年变，同时负荷又是以天为单位不断起伏的，具有较大的周期性，负荷变化是连续的过程，一般不会出现大的跃变，但电力负荷对季节、温度、天气等是敏感的，不同的季节，不同地区的气候，以及温度的变化都会对负荷造成明显的影响。电力负荷的特点决定了电力总负荷由以下四部分组成：基本正常负荷分量、天气敏感负荷分量、特别事件负荷分量和随机负荷分量。四、负荷预测的内容与分类电力系统负荷预测包括最大负荷功率、负荷电量及负荷曲线的预测。最大负荷功率预测对于确定电力系统发电设备及输变电设备的容量是非常重要的。为了选择适当的机组类型和合理的电源结构以及确定燃料计划等，还必须预测负荷及电量。负荷曲线的预测可为研究电力系统的峰值、抽水蓄能电站的容量以及发输电设备的协调运行提供数据支持。负荷预测根据目的的不同可以分为超短期、短期、中期和长期。超短期负荷预测是指未来1h以内的负荷预测，在安全监视状态下，需要5~10s或1~5min的预测值，预防性控制和紧急状态处理需要10min至1h的预测值。短期负荷预测是指日负荷预测和周负荷预测，分别用于安排日调度计划和周调度计划，包括确定机组起停、水火电协调、联络线交换功率、负荷经济分配、水库调度和设备检修等，对短期预测，需充分研究电网负荷变化规律，分析负荷变化相关因子，特别是天气因素、日类型等和短期负荷变化的关系。中期负荷预测是指月至年的负荷预测，主要是确定机组运行方式和设备大修计划等。长期负荷预测是指未来3~5年甚至更长时间段内的负荷预测，主要是电网规划部门根据国民经济的发展和对电力负荷的需求，所作的电网改造和扩建工作的远景规划。对中、长期负荷预测，要特别研究国民经济发展、国家政策等的影响。五、负荷预测的基本过程负荷预测工作的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。其基本过程如下。1、调查和选择历史负荷数据资料多方面调查收集资料，包括电力企业内部资料和外部资料，从众多的资料中挑选出有用的一小部分，即把资料浓缩到最小量。挑选资料时的标准要直接、可靠并且是最新的资料。如果资料的收集和选择得不好，会直接影响负荷预测的质量。2、历史资料的整理一般来说，由于预测的质量不会超过所用资料的质量，所以要对所收集的与负荷有关的统计资料进行审核和必要的加工整理，来保证资料的质量，从而为保证预测质量打下基础，即要注意资料的完整无缺，数字准确无误，反映的都是正常状态下的水平，资料中没有异常的“分离项”，还要注意资料的补缺，并对不可靠的资料加以核实调整。3、对负荷数据的预处理在经过初步整理之后，还要对所用资料进行数据分析预处理，即对历史资料中的异常值的平稳化以及缺失数据的补遗，针对异常数据，主要采用水平处理、垂直处理方法。数据的水平处理即在进行分析数据时，将前后两个时间的负荷数据作为基准，设定待处理数据的最大变动范围，当待处理数据超过这个范围，就视为不良数据，采用平均值的方法平稳其变化；数据的垂直处理即在负荷数据预处理时考虑其%&’的小周期，即认为不同日期的同一时刻的负荷应该具有相似性，同时刻的负荷值应维持在一定的范围内，对于超出范围的不良数据修正，为待处理数据的最近几天该时刻的负荷平均值。4、建立负荷预测模型负荷预测模型是统计资料轨迹的概括，预测模型是多种多样的，因此，对于具体资料要选择恰当的预测模型，这是负荷预测过程中至关重要的一步。当由于模型选择不当而造成预测误差过大时，就需要改换模型，必要时，还可同时采用几种数学模型进行运算，以便对比、选择。在选择适当的预测技术后，建立负荷预测数学模型，进行预测工作。由于从已掌握的发展变化规律，并不能代表将来的变化规律，所以要对影响预测对象的新因素进行分析，对预测模型进行恰当的修正后确定预测值。六、电力系统负荷预测常用方法1、趋势外推法趋势外推法就是在大量历史的和现实的随机现象中，寻求它们的“平静的反映”，从而得到系统运动变化的规律，并据此规律