电网规划实用电力负荷预测(牛东晓)

华北电力大学牛东晓电网规划实用电网规划实用负荷预测技术负荷预测技术前言一、适用人员电力系统电网规划规划等部门的管理人员。二、研究意义负荷预测的准确性，不仅影响变压器容量、电网结构、电压等级、导线截面的选择，而且也会影响整个网络布局的合理性。其结果是既可能造成资金设备的积压和浪费，也可能阻碍电网的进一步发展，掌握需求变化情况，有利于制定合理的电源、电网规划；有利于电网的稳定运行；有利于提高电力系统的经济效益和社会效益。电力负荷预测技术及其应用第一讲电力负荷预测概念、分类与程序第二讲供电侧电力市场分析预测要求第三讲电力负荷预测误差分析第四讲电力负荷经验与基本预测技术第五讲电力负荷回归分析预测技术第六讲电力负荷灰色预测技术电力负荷预测技术及其应用第一讲：电力负荷预测概念、分类与程序电力负荷预测概念、分类与程序第一部分负荷预测基本概念第二部分负荷分类第三部分负荷预测程序第四部分历史数据的预处理技术电力负荷预测概念、分类与程序第一部分负荷预测基本概念一、负荷与电量负荷是指发电厂、供电地区或电网在某一瞬间所承担的工作负荷。电量是指负荷与时间的乘积。负荷预测中的负荷常指广义负荷，包括负荷与电量。二、负荷预测考虑系统运行特性、增容决策、自然与社会影响条件下，利用数学方法研究负荷变化规律，在一定精度下，确定未来某特定时刻或某特定时间的负荷数值。电力负荷预测概念、分类与程序三、负荷预测的特点1、不准确性3、时间性2、条件性4、多方案性四、负荷预测的基本原理1、可知性原理4、相似性原理2、可能性原理5、反馈性原理3、连续性原理6、系统性原理电力负荷预测概念、分类与程序第二部分负荷分类一、国民经济行业用电分类农林牧渔水利业工业－－制造业、采掘业其他事业－－房地产、公共事业、卫生、体育、文化、教育、机关城乡居民用电－－城镇居民生活用电、乡村居民生活用电地质普查和勘探业建筑业交通运输邮电通信业商业电力负荷预测概念、分类与程序二、负荷预测一般分类1、负荷预测按时间分类长期：10年左右并以年为单位。中期：5年左右并以年为单位。短期：1年以内并以日、月、周、季为单位。2、负荷预测按行业分类八大行业负荷预测。专项负荷预测：第一、二、三产业用电和居民生活用电。3、负荷预测按特性分类昀高负荷、昀低负荷、平均负荷、负荷峰谷差、高峰负荷平均、低谷负荷平均、全网负荷、母线负荷等。电力负荷预测概念、分类与程序三、农网负荷的分类地县工矿企业用电、乡镇企业用电、农业排灌用电农副产品加工用电、城乡生活用电5大类。电力负荷预测概念、分类与程序第三部分负荷预测程序1、确定负荷预测目的，制定预测计划2、调查资料和选择资料3、资料整理4、对资料的初步分析（预处理）5、建立预测模型6、综合分析，确定预测结果7、编写预测报告，交付使用8、负荷预测管理电力负荷预测概念、分类与程序第四部分历史数据的预处理技术一、异常值20％修匀处理技术（1）设负荷历史数据为x1,x2,…,xn,取平均值p=1/n(x1+x2+…+xn)若xip(1+20%),取xi＝p(1+20%)；若xip(1-20%),取xi＝p(1-20%)；从而使历史数据序列趋于平稳。（2）剔除异常值、削减异常值。（3）非平稳序列平稳化、灰色累加生成技术等。电力负荷预测技术及其应用第二讲：电力市场分析预测要求供电侧电力市场分析预测要求第一部分总则第二部分社会经济和电力供需现状分析第三部分影响电力需求的因素分析与预测第四部分需（用）电量预测第五部分负荷及负荷特性预测第六部分分析与结论第一部分总则一、适用人员适用于各级电网公司的发展策划部、用电营销部、计划部等部门电力市场分析预测工作。二、研究领域1、电力供需分析2、电力电量需求预测3、负荷特性分析4、国民经济发展和居民用电走势分析5、预测期包括：年度、5年、中期（5～15年）和长期（15年以上）第一部分总则三、供电侧电力市场分析预测内容1、需（用）电量预测2、负荷及负荷特性预测3、负荷特性分析4、区域国民经济发展预测5、年度分析预测应按月提出分析预测结果6、5年期分析预测应按各年提出分析预测结果7、中长期分析预测应按各水平年提出分析预测结果第一部分总则四、调研与收资1、进行针对性的电力市场调查。2、掌握电力市场现状及发展趋势。3、系统收集与电力市场有关的资料。4、分析经济和社会发展与电力需求之间各种相关因素的关系。5、逐步建立规范的电力市场分析预测数据库，对基础数据和预测成果实行科学管理。第一部分总则五、方法要求1、电力市场分析预测应根据国民经济和社会发展不同方案，研究客观存在的多种因素的变化规律，以定量计算为主，定量计算和定性分析结合进行。2、根据本地情况，选择多种适用的方法进行预测，并相互校验。3、5年期分析预测每年应滚动一次，中长期分析预测应根据公司发展战略的要求进行。第一部分总则六、供电侧市场预测分析报告框架1、经济和社会发展状况分析2、电力供需状况分析3、电力市场状况及影响电力需求的因素分析4、需（用）电量预测5、负荷及负荷特性预测6、分析与结论7、必要的图表第二部分社会经济和电力供需现状分析一、收集资料的年限1、年度的分析预测要收集至少连续3年逐月的数据资料2、5年及中长期分析预测要收集至少连续5年逐月的数据资料二、收集经济和社会发展的数据资料包括1、国内生产总值及其年增长率；2、第一、二、三产业及其占国内生产总值的比重；3、各行业（部门）的增加值及其占国内生产总值的比重；4、国内生产总值、增加值的地区分布情况。第二部分社会经济和电力供需现状分析5、固定资产原值和净值；6、全社会及其分类固定资产投资规模；7、财政收入及支出总额；8、进口与出口总额；物价指数；9、各行业（部门）就业人数；流动人口数；按城乡及分收入水平统计的城乡居民实际人均收入、人口数、户数等；10、用电大户及主要高耗能产品的产量。第二部分社会经济和电力供需现状分析三、经济、地区、行业、企业现状分析1、应对经济和社会发展的现状进行综合研究，分析本地区经济所处的发展阶段。2、应对本地区的自然资源、环境气候条件、能源供需、交通运输、经济和技术基础、文化教育等现状进行分析。3、应分析本地区用电量比较大的行业和企业的历史生产经营状况及其产品的销售状况和市场份额。第二部分社会经济和电力供需现状分析四、按电力统计的行业（部门）分类收集用电历史资料，其中应包括：1、第一产业中分行业（部门）的用电量、用电产值单耗及主要用电设备的装接容量、年用电量、电灌面积等。2、第二产业中分行业（部门）用电量及用电产值单耗，高耗能产品的用电量、产品产量单耗、用电特点，分行业（部门）主要用电设备容量及电力消费占终端能源消费量的比重，行业（部门）电费占行业（部门）成本的比重等。第二部分社会经济和电力供需现状分析3、第三产业分行业（部门）用电量、用电产值单耗或单位面积和就业人员人均用电量，有关行业（部门）单位面积或人均公共照明、空调用电量，客货运输周转量、铁路里程及电气化铁路里程，分行业（部门）主要用电设备装接容量等。4、分城乡及分收入水平的居民家庭平均用电量、家用电器拥有率、人均居住面积、各种电器年均用电量、电费占生活消费、支出的比重、人均生活用电量和能源消费量等。第二部分社会经济和电力供需现状分析5、各行业（部门）代表性企业的历年昀大用电负荷、用电；量及电费（容量、电量）支出等。6、电网各年昀高负荷、年时序负荷曲线，年负荷曲线，月负荷曲线、周负荷曲线、典型日负荷曲线及负荷特性等有关资料。收集与分析各行业（部门）及居民生活用电的年时序负荷曲线，或者典型日负荷曲线、周负荷曲线、月负荷曲线、年负荷曲线及日负荷率、日昀小负荷率、月不均衡系数、季不均衡系数、年负荷率等。第二部分社会经济和电力供需现状分析五、发展状况分析1、应收集合分析本地区电力发展状况有关数据和资料，包括历年的装机容量、电网覆盖率、通电率、电网用电量、自备电厂容量、电力公司发购电量及售电量、各级电压的线损率、与区外电量和电力交换的情况、主要能源价格等。2、年度预测应按月收集以上所列经济、社会发展和供、用电历史资料的有关数据，还应收集水情、气温等其他影响季节性电力需求的相关数据。第二部分社会经济和电力供需现状分析六、内部分析应根据收集的资料，分析如下内容：1、本地区电力消费水平、电力消费弹性系数、用电结构及电力供需状况。2、全社会及分地区、分行业（部门）、居民生活的电力消费水平及负荷特性。3、电力价格需求弹性系数。第二部分社会经济和电力供需现状分析七、外部分析应根据本地区电力工业发展与区外联系的有关资料，对影响电力工业发展的资源、环境等外部条件作出综合分析。宜收集其他地区及国家有关用电资料（指标）：重点行业（部门）的产品（产值）单位电耗、人均GDP、人均用电量、人均生活用电量、用电增长率、电力消费弹性系数、负荷密度等，并与本地区相应指标进行比较分析。第三部分影响电力需求的因素分析与预测1、在分析历史和现状资料的基础上，应收集影响分析预测期内电力需求的有关因素的数据和资料。2、应分析国家及地区经济发展战略目标、产业发展布局以及相应的经济政策、经济调控措施等宏观经济环境对本地区分析预测期内经济发展和电力需求的影响。3、应分析国家经济体制改革，社会主义市场经济逐步发育完善及电力市场运行机制改革等对电力需求的影响。4、应分析预测期内经济发展的有关因素对电力需求的影响。内容主要包括：经济发展水平、经济周期波动、产业结构状况、高耗能产品产量、技术进步、居民收入及消费水平等。第三部分影响电力需求的因素分析与预测5、应分析预测期内人口变化趋势、城乡人口结构、劳动力结构、流动人口变化等社会发展有关因素对电力需求的影响。6、应重点研究支柱产业（主导产业）、高新技术产业发展以及心的经济增长点等与电力需求的关系。7、应分析电能在一次能源消费中的比重、电力与其他能源的相互替代等对电力需求的影响。8、应分析和预测各行业（部门）用电产值单耗及高耗能产品产量单耗的变化。应分析和预测第三产业内有关行业（部门）单位面积（人均）用电量和空调用电量的变化。第三部分影响电力需求的因素分析与预测9、应分析和预测居民生活用电变化情况，包括：各类家用电器拥有率、照明及各种电器耗电水平、电能在居民生活能源消费中比重的走势以及生活用电电费支出占总生活费费用支出的比重等。10、应分析推行节能和需求侧管理等对电力需求的影响。11、应分析产业、分行业（部门）、居民生活用电的日、周、月、季、年的用电特性及其变化。第三部分影响电力需求的因素分析与预测12、应分析电网覆盖面积变化和供电条件改善等对电力需求的影响。13、应分析和预测各类用户的电价水平和电价结构对电力消费和负荷特性的影响。14、应分析气温及水情等变化引起用电水平及特性的变化。第四部分需（用）电量预测1、按照全社会和电网口径进行需电量预测，应包括以下内容：（1）用电量需求总量；（2）第一、二、三产业和居民生活用电电量；（3）分行业（部门）需电量；（4）各经济区域、行政区域或供电区需电量。第四部分需（用）电量预测2、对电力需求影响大的企业应单独作需电量预测。3、应选择两种以上的方法进行需电量预测，其中必须包括以社会发展为背景的部门分析法。4、应分析和完善预测方法和参数，提高预测适用性和准确性。5、对需电量有较大影响的因素进行敏感性分析。6、对各种需电量的预测结果进行分析，提出两个以上的需电量方案。7、应计算各需求方案的用电结构、人均用电量、需电量增长速度等指标。第五部分负荷及负荷特性预测1、按照全社会、电网和统调口径对电力需求特性进行分析和预测，应包括以下内容：（1）年昀大负荷；（2）分地区年昀大负荷；（3）分行业（部门）年昀大负荷；（4）分行业（部门）的典型日负荷曲线、典型周负荷曲线、月负荷曲线、年负荷曲线；（5）年平均负荷率、年昀小负荷率、年昀大峰谷差、年昀大负荷利用小时数、典型日平均负荷率和日昀小负荷率；（6）创造条件逐步预测全社会及分行业（部门）年时序负荷曲线。第五部分负荷及负荷特性预测2、负荷及负荷特性预测应根据实际情况，选出多种方法进行预测。3、