關(guān)于配電網(wǎng)規(guī)劃中電力負(fù)荷預(yù)測方法的研究

霍明

摘 要：隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們?nèi)粘Ｉ钏降牟粩嗵岣?，生活中對于一些電氣設(shè)備的應(yīng)用也是越來越廣泛，因此生活中對于電力的需求也在不斷的增加，電力企業(yè)必須要保證更加穩(wěn)定、更加優(yōu)質(zhì)的電力供應(yīng)。作為配電網(wǎng)規(guī)劃中的一個非常重要的步驟，電力負(fù)荷預(yù)測是保障整個配電網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性、可靠性的重要前提，只有通過運用合理的電力負(fù)荷預(yù)測方法，才能夠使預(yù)測結(jié)果準(zhǔn)確，這對于我們進(jìn)行配電網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)來說是非常重要的。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)規(guī)劃；電力負(fù)荷；預(yù)測方法

中圖分類號：V242.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）30-0085-02

1 電力負(fù)荷預(yù)測的相關(guān)概念

1.1 電力負(fù)荷預(yù)測的內(nèi)容

隨著現(xiàn)代智能電網(wǎng)線路逐步推進(jìn)，日常的生活工作中都需要使用各種各樣的電氣設(shè)備，運行的各種輸電線路必須要加強維護(hù)與檢測，防止由于各種線路故障造成對日常工作生活產(chǎn)生的影響。為了能夠?qū)嶋H的配電網(wǎng)中出現(xiàn)的各種電力負(fù)荷問題進(jìn)行預(yù)測，就必須要使傳輸線路在預(yù)測過程中少走彎路，熟練的掌握各種負(fù)荷預(yù)測的方法，并且建立一套完善的傳輸分配機(jī)制。對于進(jìn)行的電力負(fù)荷預(yù)測需要有一定的科學(xué)技術(shù)作為支撐，通過建立一套完善的管理體系，提高施工與維護(hù)技術(shù)能夠?qū)⒃陔娏ω?fù)荷預(yù)測中出現(xiàn)的問題進(jìn)行避免。因此，建立一個良好的線路，以及完善的管理體系能夠提高施工的效率，通過在工作中加強傳輸與分配的各種故障進(jìn)行研究指導(dǎo)，從而使預(yù)測人員的工作檢查時間得到提高。首先，將使用分析整個電力網(wǎng)絡(luò)的辦法來預(yù)測實際需要的電力負(fù)荷，這種短期的預(yù)測工作能夠?qū)﹂L期電力荷載產(chǎn)生巨大的幫助作用，通過糾正相應(yīng)出現(xiàn)的問題，提升預(yù)測的準(zhǔn)確度。其次，電力負(fù)荷預(yù)測是一種基于數(shù)學(xué)模型的預(yù)測方法，需要我們的工作人員掌握一定的邏輯知識水平，通過相關(guān)的數(shù)據(jù)以及語言的預(yù)測能夠避免各種誤差的出現(xiàn)。而這種數(shù)學(xué)模型與函數(shù)計算能夠有機(jī)的結(jié)合，從而相互的進(jìn)行補充，使誤差計算得更為準(zhǔn)確。

1.2 電力負(fù)荷預(yù)測的問題

我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展由東向西，東部城市大多數(shù)已經(jīng)發(fā)展的非常發(fā)達(dá)，如果預(yù)測這些地區(qū)的村莊、企業(yè)時，一些地方作為商業(yè)利用的部分，其自身在建筑設(shè)計的性能指標(biāo)上具有非常大的差異，需要我們進(jìn)行不同程度的考慮。但是考慮西部的現(xiàn)行城市的狀況，我們在進(jìn)行配電網(wǎng)的規(guī)劃中對于預(yù)測電荷的密度以及測量的不同種類與規(guī)模都是需要不一樣的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。因此我們在進(jìn)行配電規(guī)劃中根據(jù)不同的實際需求進(jìn)行預(yù)測，并且根據(jù)公式將其電力負(fù)荷值進(jìn)行計算。

在電力負(fù)荷的預(yù)測實踐中存在一些問題，首先，商業(yè)負(fù)荷的問題主要是預(yù)測的場所不同，一般大型商場或者辦公樓等建筑物自身具有不同的特點，因此，我們必須要充分的重視這些發(fā)展區(qū)域，通過一系列的辦法將其利用規(guī)劃設(shè)計指標(biāo)進(jìn)行加強，并且選擇合適這個區(qū)域的電力負(fù)荷預(yù)測方法。其次，商店測試的問題。需要我們根據(jù)不同的相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃來進(jìn)行，從而保證電力負(fù)荷預(yù)測符合區(qū)域電力分布的預(yù)測結(jié)果。在一段時間內(nèi)，如果沒有什么大的變化，那么我們就可以用這些數(shù)據(jù)報告來進(jìn)行各個工業(yè)用戶的用電負(fù)荷容量計算，這些結(jié)果能夠為我們的配電網(wǎng)規(guī)劃提供一些有效的參考依據(jù)，從而保證配電網(wǎng)的分配規(guī)劃合理和正確。

2 配電網(wǎng)規(guī)劃中的電力負(fù)荷預(yù)測方法

2.1 回歸分析法

在現(xiàn)階段的配電網(wǎng)規(guī)劃中對電力負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測的首選方法就是回歸分析法，這種方法的主要原理就是將歷史電力負(fù)荷的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，從這些數(shù)據(jù)中得到電力負(fù)荷的變化規(guī)律，從而判斷出影響電力負(fù)荷的主要因素，并且以這些數(shù)據(jù)為依據(jù)，通過回歸分析中的數(shù)學(xué)方程式進(jìn)行詳細(xì)的計算，然后構(gòu)建出一種自變量與因變量的參數(shù)模型，然后再將這個模型與實際的電力負(fù)荷進(jìn)行對比，從而保證結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2.2 負(fù)荷密度法

在不同的配電功能分區(qū)中，根據(jù)用電量的大小差異，對于收取的用電費用也有所不同，因此，使得區(qū)域內(nèi)的電力負(fù)荷預(yù)測變得非常困難。而我們?yōu)榱四軌虼_保這些區(qū)域的電力負(fù)荷預(yù)測的有效，保證預(yù)測結(jié)果的準(zhǔn)確性，需要我們的電力部門將用電區(qū)域劃分為商業(yè)區(qū)、工業(yè)區(qū)、住宅區(qū)等，然后我們根據(jù)不同的區(qū)域，對其用電的狀況進(jìn)行分析和預(yù)測。這種負(fù)荷密度法非常普及，但是對于區(qū)域內(nèi)存在的一些特殊用戶，我們還是需要構(gòu)建一個針對性的計算模型，進(jìn)行單獨的計算。

2.3 指數(shù)平滑法

對原有配電網(wǎng)電力系統(tǒng)中的一些歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行有機(jī)組合，然后逐步的將電力負(fù)荷的時間順序未來值進(jìn)行預(yù)測，這種方法就是指數(shù)平滑法。這種方法中，衰減能夠直接體現(xiàn)在遠(yuǎn)期的數(shù)據(jù)影響，計算過程中衰減因子數(shù)的數(shù)值大，那么電力系統(tǒng)近期的數(shù)據(jù)就會變化加快。但是對于運用指數(shù)平滑法進(jìn)行的電力負(fù)荷預(yù)測需要關(guān)注新發(fā)生的電力數(shù)據(jù)，并且提供的數(shù)據(jù)越準(zhǔn)確，電力負(fù)荷預(yù)測的結(jié)果也就越準(zhǔn)確。

2.4 專家預(yù)測法

專家預(yù)測法主要就是從實踐中將一些電力專家在整個電力系統(tǒng)中獲得的各種成果進(jìn)行提取，建立一個完善的數(shù)據(jù)庫，通過不斷的更新這個數(shù)據(jù)庫，能夠使這個專家數(shù)據(jù)庫中的各種數(shù)據(jù)與整個電力系統(tǒng)的發(fā)展保持一致，從而達(dá)到模擬專家思想的效果。但是專家預(yù)測法需要利用計算機(jī)進(jìn)行電力負(fù)荷的預(yù)測，這樣才能夠準(zhǔn)確的復(fù)制電力專家的預(yù)測效果。

2.5 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法

在進(jìn)行電力負(fù)荷預(yù)測過程中，由于經(jīng)常受到外界各種因素的影響，導(dǎo)致電力負(fù)荷中可能存在隨機(jī)性和非線性的關(guān)系，嚴(yán)重的影響了負(fù)荷預(yù)測的準(zhǔn)確性。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，有效的解決了這個問題，這是因為電力負(fù)荷在預(yù)測過程中通過引入人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模型，然后利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)從電力負(fù)荷的歷史數(shù)據(jù)中采集各種不同的樣本，通過訓(xùn)練式的計算方法進(jìn)行訓(xùn)練，從而滿足了負(fù)荷預(yù)測計算精準(zhǔn)度方面的要求。

3 實例分析

下面我們以城市西部靠近郊區(qū)一帶的某個新建工業(yè)園區(qū)進(jìn)行實例分析，工業(yè)園區(qū)的整體面積為21.35km2，園區(qū)整體尚處于規(guī)劃階段，其中園區(qū)內(nèi)包括了一些村莊和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，人口總數(shù)達(dá)到2.35萬人。從長遠(yuǎn)發(fā)展的角度考慮，需要對整體的建設(shè)用地進(jìn)行一個合理的規(guī)劃布局，從而形成一個不同功能分區(qū)的工業(yè)園區(qū)，各用地指標(biāo)分布如表1所示。

因為我們考慮到園區(qū)內(nèi)的不同功能分區(qū)，所以在各個企業(yè)等自身用電量和用電費用上存在較大的差異，為了能夠保證整個園區(qū)內(nèi)的配電系統(tǒng)規(guī)劃方案的科學(xué)合理性，并保證配電網(wǎng)電力系統(tǒng)的后期穩(wěn)定運行。我們參照長三角地區(qū)的一些建筑用地的指標(biāo)情況，以及周邊工業(yè)園區(qū)的電力負(fù)荷的密度設(shè)計，然后對現(xiàn)有工業(yè)園區(qū)的電力負(fù)荷指標(biāo)進(jìn)行計算，包括電力負(fù)荷的密度、容積率以及需用系數(shù)等，最后運用了負(fù)荷預(yù)測法和專家預(yù)測法，對于規(guī)劃中的工業(yè)園區(qū)內(nèi)的電力負(fù)荷預(yù)測結(jié)果計算如表2所示。并且我們結(jié)合了空間負(fù)荷密度法，對工業(yè)園區(qū)未來一段時間內(nèi)的電力負(fù)荷進(jìn)行了預(yù)測和計算，得到了三個不同的方案，經(jīng)過仔細(xì)的對比研究，我們發(fā)現(xiàn)中方案的各種指標(biāo)值更加接近園區(qū)的實際情況，使得對園區(qū)內(nèi)的電力負(fù)荷預(yù)測結(jié)果也更加科學(xué)合理。

4 結(jié)束語

綜上所述，為了能夠保證電力負(fù)荷預(yù)測在整個配電網(wǎng)規(guī)劃中發(fā)揮相應(yīng)的配電功能，那么必須要加強對電力負(fù)荷預(yù)測的重視，并且進(jìn)一步的提高電力負(fù)荷預(yù)測方法研究，保證預(yù)測方法對整個配電網(wǎng)的各個不同領(lǐng)域的電力需求，從而有效的促進(jìn)我國工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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