电力规划中负荷预测方法研究及其优化
中图分类号：TM714 文献标识码：A目前，随着电力系统发展改革的不断深入，我国电力市场发展也越来越规范和完善。但是根本而言电力企业都是独立经营且自担市场风险，因此，在对电网进行规划时就需要考虑到方方面面，确保电网运行的质量，达到运行安全高效的目的，而要实现这一目标，就需要做好电网系统中电力负荷的预测工作。如今关于电力负荷的预测工作有多种多样的方法，但是根据现实情况不同，需要探索最适合实际的预测方法才能保证预测的准确率，进而指导电网系统的健康运行。另外，运行过程中还要不断摸索电网负荷变化的规律，对预测方法进行合理优化，提升电力负荷的预测质量和水平。
1. 预测电力负荷背景条件
1.1 掌握准确完善的资料
为保证电力负荷预测的科学性，需要深入了解电网发展的历史变革和国民经济发展情况以及城乡发展和国民经济计划等内容。但是，在实际工作开展过程中，由于各种原因导致相关资料无法完整地收集到位，且相关资料的准确度也无法进行深入考究和保障，因此，对预测电力负荷所需的运行资料需要进行分析和筛选，才能确保准确地、科学地预测当地的电网系统运行状态。而与之相关的资料主要包括当地较为系统的发电量和电网直供量资料等，要避免出现遗漏和重复的现象，进而保证电力负荷的预测结果。
1.2 电力负荷预测我国现状
一般而言，随着预测电网区域的扩大，电网系统供电负荷产生的变化就会越大，我国地域幅员辽阔，在这方面存在着较大的问题。不过通过深入地分析这一现象具体的成因，还是有管用措施予以降低影响和规避误差的。特别是对于条件良好的地方，可以对预测区域范围内的主供电区和用量大户进行分别预测和计算，保证数据的合理准确。
1.3 进一步协调规划
通过对我国经济发展现状的分析可以看出，我国发展主要的特征就是经济迅猛发展，特别是第二产业和第三产业，发展速度惊人，经济的发展和进步在一定程度上推动了城镇的发展进而工业产业的腾飞，这都需要电力产业的强劲支撑。所以，能否满足今后经济社会的发展，需要对电网进行合理科学地规划，而分析电力负荷的预测则是保证规划质量的重要工作，特别是对市县电网的规划具有积极影响。
2. 关于电力负荷预测内容
开展电力负荷的预测工作，是以建立起来的电力负荷模型为研究对象，其最主要的构成包括，电力负荷的时空特性、电网系统的负荷电压以及电力的频率特性等内容。所谓的电力负荷的时空特性：是指随着空间位置改变和时间变动，电网负荷也会发生改变，而且通常这一改变较为复杂，需要通过分析负荷时间的曲线体现时空的特性，所以根据时间的区别，负荷曲线可以被划分为年负荷、季负荷、月负荷和日负荷；根据用电性质又可以划分为生活、农业、工业和市政4个研究领域等。
关于电力负荷预测的模型，不仅要对短期实时电力负荷进行预测分析，还要发挥对电网规划以及电力发展进行长期预测的作用，一般情况下会通过概率统计对负荷进行评估。值得注意的是预测电网长期的负荷情况时，存在客观上的误差，而导致这一误差出现的原因是电网运行的不稳定、负荷变化的不确定。但是总体而言，负荷预测准确度还是非常高的。
3. 电力负荷预测的主要方式
3.1 电力负荷预测方法的分类
一般电力负荷预测的方法分类有几种类别，如果按照时间划分，主要可以分成4类：一是超短期预测，二是中期预测，三是短期预测，四是长期预测。其中的超短期预测时间单位一般为10分钟或者1小时进行监控和处理；而短期的负荷预测计算单位则是月、周、天、小时等；对于中期预测是以5年时间为单位预测；而长期则是以10年以上为时间计算单位预测。本文研究的预测方法主要是中长期预测。
3.2 电力负荷预测主要方法
3.2.1 单耗法
所谓单耗法，则是通过测定电力负荷量的单耗进而分析预测全面用电量，一般适用于农业或者工业电力单耗指标的负荷预测，预测效果较好。而实施单耗指标进行电力负荷预测时，要注意区分不同地区的经济发展状况以及发展目标，同时根据电力规划期间单耗指标开展全面分析，结合之前单位的耗电量，根据当地产业发展规律预测最终单耗值。此方法特点是操作较为简单，在短时间内预测效果好，不过精度低，成本高。
3.2.2 趋势分析法
这一方法又称为曲线回归法或者曲线拟合法。这种预测方法的应用最为常见，且研究成果在行业内较多。所谓趋势分析就是将之前收集的各种资料为依据，整合成为一条直线，同时以曲线趋势为依据对某个阶段电力的负荷值进行确定。这种方法经常用到的研究模型包括多项式、线性、冥函数、对数、指数、龚波茨等趋势模型。但是尽管选择模型相对简便，要求较高的地方是进行曲线拟合必须保证精度与拟合区是一致的，进而保证电力负荷的预测结果。当然，每种曲线模型都有误差，因此进行电力负荷预测时一定要把模型和当地的区域电网规划发展情况进行结合，最终确定科学的、合理的模型。
3.2.3 回归分析法
回归分析法一般被称为统计分析法，这种预测方法的应用较为广泛，利用这种方法需要掌握因子间关系以及预测值。一般需要对某一地区用电量资料和影响因素进行分析，随后确定各影响因素和因子与用电量之间的关系，这是一种较为高效和科学的方法。但是，利用这种方法分析时，使用到的影响因素和表达方式并不容易确定，对分析结果的准确造成影响。比如在某市国民生产总值和用电量以及人口已知情况下，可以计算该市用电量，其回归方程式表示为：
以该公式为预测模型，该市在2015年用电量是278.23亿千瓦时。
总之，所谓回归分析也就是对历史数据开展汇总分析，最终确定电力负荷与影响因素之间的联系，最终预测未来该市电力负荷。
3.2.4 灰色模拟法
灰色模拟法是我国学者邓聚龙最先提出的预测理论，在一些掌握信息不全的情况下应用的一种电力负荷预测方法。所谓的灰色系统就是指未知信息，显而易见灰色模拟法采用的是模糊思想，然后通过运筹学以及自动控制知识进行分析和预测。但是这里使用到的历史电力数据以及数据处理等方面的差异都会影响到最终负荷预测的结果。不过这一方式操作简单，而且在样本容量下精确度高。
3.2.5 负荷密度法
在平时预测时发现由于各区域的功能差异，电力负荷的密度存在很大区别。而负荷密度法则针对这一情况把区域划分成不同的功能分区，比如商业区、生产区和生活区等。根据地区经济状况、人民收入和人口规划等情况，结合国际类似区域用电量对密度指标进行确定，最后测算用电负荷。计算公式为：
对于土地规划明确城镇使用该方法较为高效，但是对于人口分布分散、用电类型复杂地区不建议使用该方式，因此该方法适用于对城市的新区进行预测，影响因素较少，准确度高。
结语
总之，电力负荷预测方式不同，但是各有千秋，都有着优缺点以及适用领域，在最终确定预测方式时，要根据区域的实际情况，使用最适宜的预测方式，这样才能够保证预测花费的科学准确性，实现预期的预测目标。预测过程中，还应结合具体工作情况对预测的准确度进行评估，这样才能促进预测准确度的提高。
