电力负荷特点(6篇)
电力负荷特点篇1
【关键词】电力系统;负荷;负荷预测
引言
随着社会经济的不断发展,近年来我国的电力资源需求在不断加大,出现了电力供不应求的局面。为此,电力部门需要详细的研究负荷预测相关的数据,以作为安排机组出力的依据,保证电力系统的安全稳定运行。只有明确具体的不同地域和区间的电力负荷,才能根据负荷量进行合理规划,从而做到电力供需的平衡,充分保证每一个用户的实际用电需求。所以电力部门需要依据不同区域电力负荷的特性和特点,寻找精度较高的电力负荷预测方法。
一、负荷预测的概念、特点及分类
负荷用通俗的语言来说明就是某一地域在某一段时间的实际所需电力资源的总量。负荷预测的特点就是综合性。科学的电力负荷预测数据应该参考相关的地域经济和社会等因素,同时还要对以往的用电情况进行总结,通过大量的数据分析从而做出合理的预测。电力的负荷预测分类,因为实际的依据不同,所以具体的划分种类也不尽相同。基本上来说人们按照时间的标准划分为长期(通常是十年以上的时间)、中期(一般是五年的时间期限)、短期、超短期、节日预测。需要说明的是后三者的时间期限没有明确的规定,应该根据实际情况而具体的确定,比如说节日,通常在春节等大型的节日需电量会出现大幅度的波动,电力系统应该提前根据预测,制定相关的解决方案。除此以外,电力负荷还可以依据内容进行划分,主要分为城市民用负荷、商业负荷、农村负荷、工业负荷以及其它负荷等。也可以依据特性进行种类划分,当然划分的标准还有很多,在此不作一一的列举。
二、负荷预测的意义
电力预测之所以近年来的重视程度在加大,是与其内在的重要意义相关联的。根据我国的目前用电情况来看,用电的领域在拓宽,用电的人数在激增,而目前的电力开发还不能满足所有的用电需求,只有进行负荷预测之后,按照预测数据进行合理的电力划分,才能确保人们的生活正常进行,才能保证工厂顺利施工,是国家长治久安的保证,是国民经济提升的基础,同时也是构建和谐社会的保障。
三、电力负荷预测的影响因素
当前的电力负荷预测的难点在于预测过程存在随机的干扰因素,主要是经济、政策因素和天气影响因素。前面两者密切相关,对负荷预测的干扰也比较复杂;而对于天气影响因素的处理存在对未来气象本身预测的准确性问题,难度很大,因此,对于预测的方法提出了新的要求。
四、负荷预测的方法
传统的电力负荷测试的方法有很多,应用起来比较复杂,相关的技术人员应该根据实际的需要,结合该技术的局限性和优质特性进行综合的考量,最终选择合适的方法,下面对各种常用的方法,进行简单的阐述。
1.电力弹性预测法:电力弹性系数是电量平均增长率与国内生产总值之间的比值。电力弹性系数法的优点是能较好地把握电力负荷增长的趋势及范围,但是由于近年来产业结构的调整,使得弹性系数意义在淡化,相关的数据出现较大的波动现象,所以该种方法更适合于中长期负荷预测,短期的符合预测数据部可靠。
2.灰色预测法:该种预测方法是上个世纪我国的首创测试法。自从研发以来,取得了良好的实践应用效果。灰色系统把一切随机过程看作是在一定范围内变化的、与时间有关的灰色过程。灰色预测技术的优点是要求数据少,不考虑分布规律、不考虑变化趋势、运算方便、短期预测精度高、易于检验等。缺点是当数据的离散程度越大,预测精度越差,不适合电力系统的长期若干年的预测。
3.趋势外推法:当电力负荷依时间变化呈现某种上升或下降的趋势,并且无明显的季节波动,又能找到一条合适的函数曲线反映这种变化趋势时,可以建立趋势模型y=f(t)。当赋予变量t所需要的值,可以得到相应时刻的时间序列未来值。这就是趋势外推法。
4.弹性系数法:弹性系数是电量平均增长率与国内生产总值之间的比值,根据国内生产总值的增长速度结合弹性系数得到规划期末的总用电量。该方法的优点是:方法简单,易于计算。缺点是:需做大量细致的调研工作。
5.回归分析法:回归预测是根据负荷过去的历史资料,建立可以进行数学分析的数学模型。用数理统计中的回归分析方法对变量的观测数据统计分析,从而实现对未来的负荷进行预测。回归模型中的线性回归适用于中长期负荷预测。
6.时间序列法:就是根据负荷的历史资料,设法建立一个数学模型,用这个数学模型一方面来描述电力负荷这个随机变量变化过程的统计规律性;另一方面在该数学模型的基础上再确立负荷预测的数学表达式,对未来的负荷进行预测。
7.专家系统法:专家系统预测法是对数据库里存放的过去几年甚至几十年的,每小时的负荷和天气数据进行分析,从而汇集有经验的负荷预测人员的知识,提取有关规则,按照一定的规则进行负荷预测。专家系统法,是对人类的不可量化的经验进行转化的一种较好的方法。但专家系统分析本身就是一个耗时的过程,同时容易受到天气等因素的影响。专家系统预测法适用于中、长期负荷预测。
8.神经网络法:神经网络预测技术,可以模仿人脑做智能化处理,对大量非结构性、非确定性规律具有自适应功能。ANN应用于短期负荷预测比应用于中长期负荷预测更为适宜。因为,短期负荷变化可以认为是一个平稳随机过程。而长期负荷预测可能会因政治、经济等大的转折导致其模型的数学基础的破坏。
9.小波分析预测技术:小波分析是一种时域-频域分析法,它在时域和频域上同时具有良好的局部化性质,并且能根据信号频率高低自动调节采样的疏密,它容易捕捉和分析微弱信号以及信号、图像的任意细小部分。
结论
电力负荷预测关系到实际的电力资源的规划与输送,是电力系统的关键因素。目前我国的电力负荷测试方法有很多,每一种方法都有其独特的应用范围和特性,为了保证电力预测的准确性,工作人员应该充分的了解每一种方法特性,在实际的预测工作中具体的考核实际选择正确的预测方法,同时必要的时候也可以综合集中方法同时预测,总之,要不断地完善现有的预测技术,为我国的电力系统提供可靠的规划参考数据,保证电力系统的安全稳定运作。
参考文献
[1]牛东晓,曹树华,赵磊等.电力负荷预测技术及其应用.中国电力出版社,1998,128~133
[2]韦钢,贺静,张一尘.中长期电力负荷预测的盲数回归方法.高电压技术,2005,31(2):73-75.
[3]蒋惠凤,何有世,杨伟雄.基于偏最小二乘回归的中长期电力负荷预测.电力系统及其自动化学报,2007,19(5):110-113.
电力负荷特点篇2
有序用电工作其所指的是在发生电力供应不足以及突发事件等情况下,通过行政措施、经济手段、技术方法,依法控制部分用电需求,维护供用电秩序平稳的管理工作。在电力供应突然减少或自然灾害等一些紧急的状况之下,为了能够保障电网的安全运行,应执行事故限电序位表、处置电网大面积停电事件应急预案和黑启动预案等措施,系统稳定后根据需要及时启动有序用电方案。
有序用电工作遵循安全稳定、有保有限、注重预防的原则。安全稳定:有序用电方案实施过程中,应确保电网安全稳定运行、电力用户人身和设备安全,维持正常供用电秩序,维护社会和谐稳定。有保有限:优先保障居民生活和涉及公众利益、国家安全的重要用户用电需求;严格执行国家相关政策和要求,限制高耗能(和有序用电管理办法保持一致)、高排放企业用电,压减不合理用电需求。
注重预防:加强电力供需平衡分析预测,超前制定有序用电方案,及时电力供需预警信息,提前做好有序用电各项准备。
有序用电工作的主要内容包括基础管理、方案编制和演练、方案实施、监督检查、管理、保障措施等内容。基础管理:包括收集整理用户信息,进行用电负荷调查分析,开展电力供需平衡预测,建设、应用电力负荷管理系统等技术支撑手段。方案编制和演练、方案实施:包括通过加强基础管理获得用户信息和分析成果后,科学编制有序用电方案,合理组合有序用电措施,并安排相应用户;运用电力负荷管理系统等技术支撑手段,严格执行有序用电方案,实现负荷调控目标。监督检查:包括对各地有序用电工作开展情况进行检查和总结,确保政策顺利执行,促进提高工作水平。管理:包括规范、及时地电力供需形势、有序用电方案、预警信息等,维护社会正常用电秩序。
保障措施:包括为有序用电工作提供政策、组织、资金、技术等方面的保障,确保工作顺利开展。
二、深化有序用电工作
有序用电是一项涉及面广、技术要求高、操作过程复杂的长期综合性管理工作。各级电力运行主管部门应组织相关单位,扎实开展信息管理、用电负荷分析、电力供需平衡预测、电力负荷管理系统建设运行等基础工作,提供数据和技术支撑。
(一)信息管理
加强信息管理,便于准确及时把握用户用电情况,并和用户形成互动。各级电力运行主管部门应组织电网企业收集整理用户信息。电力用户应积极配合做好有序用电管理基础信息的维护、更新工作。
电力用户信息
1.基本信息:企业负责人、错避峰联系人、所属行业、变压器容量、最高负荷、正常负荷、保安负荷等。
2.主要设备的负荷及运行特点、重要程度。
3.企业生产班次和厂休情况。
4.企业生产设备检修计划。
5.有序用电对企业生产安全、生产成本、待工范围等方面的影响。
(二)用户负荷分析
受企业规模、生产工艺等影响,不同企业的用电负荷特性不同。通过用户负荷特性分析,可以对不同用户采取有针对性的措施。科学、合理制定有序用电方案,有利于提高方案的可操作性,有利于企业合理安排生产经营活动。开展重点行业、重点用户负荷特性调查可以采取多种形式,包括现场调查、问卷调查、交流访谈等工作职责各级电力运行主管部门应组织电网企业开展用户负荷特性调查,了解各类用户用电特性和参与有序用电的能力,实施差异化管理。用户应积极配合调查,企业负责人及联系人、重要产品工艺、主要用电设备、生产班次调整、生产计划和设备检修等发生较大变化,应及时书面通知电网企业,并对提供数据的真实性负责。
(三)负荷分类依据
各级电力运行主管部门组织电网企业归纳整理用户负荷调查数据,分析行业用户负荷特性、参与有序用电的能力和措施,对用户进行分类,实施差异化管理。根据用户的生产工艺和负荷特性,采取相应的有序用电措施(行业用户有序用电技术指导建议方案见附件九)。
分类的主要依据如下。
1.行业特性
同行业企业的生产运行特点和用电特性相近。对用户按照所属行业分类,分析该行业的生产特点、工艺流程、主要设备、用电特性,研究该行业用户参与有序用电的能力、措施及响应时间。
2.企业规模
大企业的用电负荷较高,对地区负荷的影响较大,参与有序用电的能力较强。可根据企业用电负荷的大小进行分类,同等条件下优先安排大企业参与有序用电,可缩小社会影响范围。
3.用电时间
受电价政策和生产工艺影响,企业生产组织安排存在时间差异,对电网负荷形成不同影响。统计企业高峰和低谷用电时间,结合电网负荷特性进行比较分析,合理评价企业执行有序用电措施的能力,准确安排企业参与错避峰措施及执行时间。
4.电力负荷管理系统
电力负荷管理系统是指用于对电力用户用电信息进行采集、分析及对电力负荷进行控制的软硬件平台和开展电力需求侧管理的信息技术辅助系统。电力负荷管理系统是电力需求侧管理的重要技术手段,也是有序用电工作的重要实施平台,可以实现对电力用户用电负荷的信息采集、实时监测和控制,提高有序用电的自动化管理水平和快速响应能力。
电力负荷特点篇3
关键词:负荷,负荷预测
Abstract:thedevelopmentofelectricpowerloadforecastingbeganinthe1980s.Theearliestpowerloadforecastingworkdependentirelyontheforecastersoperationexperience,noscientifictheoriesdoguidance,predictionerroroftenlarger.Alongwiththedevelopmentoftheelectricpowerindustry,electricpowersystemiscomplicated,simplyrelyonartificialpredictionhasbeenfarfrommeetingtherequirementsoftheforecast.Therefore,requestpowerloadforecastingmorescientificandmoreaccurate,greatlycontributedtotheelectricpowerloadforecastingtheoryresearchdevelopment.
Keywords:load,loadforecasting
中图分类号:C39文献标识码:A文章编号:
引言
随着国民经济的发展和人们生活水平的不断提高,电力负荷将不断增长,正确的预测电力负荷是保证国民经济各个部门及人们生活的电力需要,是电力工业自身建行发展的需要,也是电力规划的基础。作为电力规划工作的重要组成部分,电力负荷预测成为地区和电网的电力发展速度、电力建设规模、电力工业布局、能源资源平衡以地区或电网资金和人力资源的需求和平衡提供可靠的依据,它对于保证电力工业的建行发展,及对国民经济的发展均有着十分重要的意义。当前,电力企业走向市场化对电力负荷预测提出了新的要求,需要充分引用最先进的科学预测理论,做出符合市场需求的科学预测,是预测手段及预测结果满足市场经济化的电力发展。
负荷预测的概念、特点及分类
负荷指电力需求量或者用电量,而需求量是指能量的时间变化率,即功率。也可以说,负荷指发电厂、供电地区或电网在某一瞬间所承担的工作负荷。对用户来说,用电负荷是指连接在电网的用户所有用电设备在某一瞬间所消耗的功率之和。电力系统负荷预测是指从已知的经济、社会发展和电力系统需求情况出发,在正确理论的指导下,通过调查研究掌握大量翔实的历史数据并加以分析的基础上,运用可靠的方法与手段,探索事物间的内在联系和发展规律,以未来年份经济、社会发展情况的预测结果为依据,对电力负荷的发展趋势做出科学合理的估计与预测。因此,电力系统负荷预测实际上是对电力市场需求的预测,核心是根据预测对象的历史资料,建立数学模型来表述其发展变化的规律,从而得到合理的预测结果,为电力系统管理部门做出正确的决策提供依据和保证。
负荷预测按不同的分类标准可以作以下几种不同的划分。按时间划分负荷预测可以分为长期、中期、短期、超短期以及节日预测。负荷的长期预测一般指10年以上并以年为单位的预测,中期预测指5年左右并以年为单位的预测,它们的意义在于帮助决定电网的规划、增容和改建,是电力规划部门的重要工作之一。按预测内容分类,负荷预测可以分为城市民用负荷、商业负荷、农村负荷、工业负荷以及其它负荷的预测。按特性分类根据负荷预测表示的不同特性,常常又分为最高负荷、最低负荷、平均负荷、负荷峰谷差、高峰负荷平均、低谷负荷平均、平段负荷平均、全网负荷、母线负荷、负荷率等类型的负荷预测,以满足供电、用电部门管理工作的需要。
负荷预测的意义
电力用户是电力工业的服务对象,随着国民经济的发展和人民生活水平的提高,电力负荷将不断增长。中长期负荷预测主要用于新的发电机组的安装与电网的增容和改建。正确地预测电力负荷是保证国民经济各部门及人民生活的电力需要,是电力工业自身健康发展的需要,也是电力规划的基础。作为电力规划工作的重要组成部分,电力负荷预测为地区或电网的电力发展速度、电力建设规模、电力工业布局、能源资源平衡,地区或电网间的电力余缺调剂,以及地区或电网资金和人力资源的需求与平衡提供可靠的依据,它对于保证电力工业的健康发展,乃至对于国民经济的发展均有着十分重要的意义。
影响电力负荷的因素有很多,其中存在一些难以量化的因素,如政策、经济等
影响,这些因素之间又存在着一定的相关关系,因此,需要用复杂度更高的参数组
来表述电力负荷在这些因素影响下的变化趋势,如何分析参数间的联系就成了研究
重点。
因此需要引入计量经济学的协整理论探求用电量及其影响因素的动态均衡关系。在此基础上的预测方法能够得到更为准确的预测结果,能够为电力规划提供更可靠的依据。电力负荷预测是计划用电管理、合理安排电网运行方式和制定机组检修计划的前提,是对发电、输电和电能分配等工作进行合理安排的必要前提。它对电网的安全、经济运行具有重要意义,也是电网营销决策时必须考虑的因素。它的重要性表现在几个方面:(1)负荷预测工作是电力系统增容规划的基础。(2)准确的负荷预测有利于进行市场营销分析,采取适合的营销策略组合。(3)准确的负荷预测有利于电网采取正确的运行方式。
负荷预测的方法
负荷预测的方法有很多种,用的比较多的有回归分析法、趋势预测方法、时间序列预测法,常用的还有概率预测法、弹性系数法、产值单耗法、专家系统预测法等。随着负荷预测技术的发展,近年来又出现了人工神经网络方法、模糊聚类法、小波分析、优选组合预测等。这些方法都有各自的优缺点,在预测中要针对当地的实际情况采取相应的预测方法。
1.电力弹性预测法:电力弹性系数是电量平均增长率与国内生产总值之间的比值,根据国内生产总值增长速度结合电力弹性系数得到规划期的总用电量。同时由于弹性系数值受到预测期的经济发展水平、产业结构科技及工艺水平、生活水平、电价水平及节电政策和措施等诸多因素的影响,所以如何确定预测期的电力弹性系数成为这种方法的关键。电力弹性系数法的优点是能较好地把握电力负荷增长的趋势及范围,但是由于近年来产业结构的调整,使得弹性系数意义在淡化,具体地区弹性系数波动太大,因此目前更倾向于以弹性系数法作为中长期负荷预测结果校核的一种手段。
2.灰色预测法:灰色系统理论自80年代由我国学者提出以来,已在各个领域得到广泛应用。特别是在电力负荷预测中取得了一定的成绩,它是自动控制科学和运筹数学方法相结合的一门新理论,它为系统研究提供了新的科学方法和数学手段。部分信息已知、部分信息未知的系统称为灰色系统。它把一切随机过程看作是在一定范围内变化的、与时间有关的灰色过程。对灰色量不是从统计规律的角度应用大样本进行研究,而是采用数据生成的方法,将杂乱无章的原始数据整理成规律性强的生成序列再作研究。灰色预测技术的优点是要求数据少,不考虑分布规律、不考虑变化趋势、运算方便、短期预测精度高、易于检验等。缺点是当数据的离散程度越大,即数据灰度越大,则预测精度越差,不适合电力系统的长期若干年的预测。
3.趋势外推法:当电力负荷依时间变化呈现某种上升或下降的趋势,并且无明显的季节波动,又能找到一条合适的函数曲线反映这种变化趋势时,就可以用时间t为自变量,时序数值y为因变量,建立趋势模型y=f(t)。当有理由相信这种趋势能够延伸到未来时,赋予变量t所需要的值,可以得到相应时刻的时间序列未来值。这就是趋势外推法。
4.弹性系数法:弹性系数是电量平均增长率与国内生产总值之间的比值,根据国内生产总值的增长速度结合弹性系数得到规划期末的总用电量。弹性系数法是从宏观上确定电力发展同国民经济发展的相对速度,它是衡量国民经济发展和用电需求的重要参数。该方法的优点是:方法简单,易于计算。缺点是:需做大量细致的调研工作。
5.回归分析法:回归预测是根据负荷过去的历史资料,建立可以进行数学分析的数学模型。用数理统计中的回归分析方法对变量的观测数据统计分析,从而实现对未来的负荷进行预测。回归模型有一元线性回归、多元线性回归、非线性回归等回归预测模型。其中,线性回归用于中期负荷预测。
6.时间序列法:就是根据负荷的历史资料,设法建立一个数学模型,用这个数学模型一方面来描述电力负荷这个随机变量变化过程的统计规律性;另一方面在该数学模型的基础上再确立负荷预测的数学表达式,对未来的负荷进行预测。
7.专家系统法:专家系统预测法是对数据库里存放的过去几年甚至几十年的,每小时的负荷和天气数据进行分析,从而汇集有经验的负荷预测人员的知识,提取有关规则,按照一定的规则进行负荷预测。实践证明,精确的负荷预测不仅需要高新技术的支撑,同时也需要融合人类自身的经验和智慧。因此,就会需要专家系统这样的技术。专家系统法,是对人类的不可量化的经验进行转化的一种较好的方法。但专家系统分析本身就是一个耗时的过程,并且某些复杂的因素(如天气因素),即使知道其对负荷的影响,但要准确定量地确定他们对负荷地区的影响也是很难的。专家系统预测法适用于中、长期负荷预测。
8.神经网络法:神经网络预测技术,可以模仿人脑做智能化处理,对大量非结构性、非确定性规律具有自适应功能。ANN应用于短期负荷预测比应用于中长期负荷预测更为适宜。因为,短期负荷变化可以认为是一个平稳随机过程。而长期负荷预测可能会因政治、经济等大的转折导致其模型的数学基础的破坏
9.小波分析预测技术:小波分析是一种时域-频域分析法,它在时域和频域上同时具有良好的局部化性质,并且能根据信号频率高低自动调节采样的疏密,它容易捕捉和分析微弱信号以及信号、图像的任意细小部分。
结论
负荷预测的方法很多,一些在很多领域运用很成功的预测方法如回归预测等方法同样在电力负荷预测领域也有着广泛的应用。这些方法本身总的来说是很有效的,也积累了很多成功的经验,但是这些方法的使用过程同时存在着一些需要深入探讨和挖掘的问题。进入二十一世纪,随着我国经济的飞速发展,能源供给出现短缺,在电能方如何实现削峰填谷,降低电力高峰负荷,提高负荷率,成为电力需求侧管理的首任务。本文拟通过对电力负荷特性分析预测方法进行研究,探索变负荷特性,提高电力负荷率,以达到电力能源的健康、可持续发展。负荷特性分析和预测是负荷管理的基础,只有认识和分析电力负荷的现状,测未来负荷趋势,才能找到负荷管理工作的切入点,寻找切实可行的管理办法。
参考文献
[1]牛东晓,曹树华,赵磊,等.电力负荷预测技术及其应用.中国电力出版社,1998,128~133
[2]韦钢,贺静,张一尘.中长期电力负荷预测的盲数回归方法.高电压技术
2005,31(2):73-75.
[3]蒋惠凤,何有世,杨伟雄.基于偏最小二乘回归的中长期电力负荷预测.电
力系统及其自动化学报,2007,19(5):110-113.
[4]孙辉,姜梅,陈继侠.灰色理论在中长期电力负荷预测中的应用研究.东北
电力学院学报,1997,17(2):18-23.
电力负荷特点篇4
【关键词】负荷预测方法
一、电力负荷的构成与特点
电力系统负荷一般可以为城市民用负荷、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。
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,负荷又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显著的影响。
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。
二、负荷预测影响因素
通过实践证明影响负荷变化的因素有很多,所以负荷是时刻变化的,相关实验证明负荷预测总负荷(由各个单个负荷组成)一般具有一定的变化规律,其各分量与总负y(t)的关系可写为:
Y(t)=N(t)+W(t)+T(t)+S(t)+R(t)
其中字母的具体含义如下所示。
N(t)表示典型负荷分量,其主要的特点在于具有线性变化和周期变化;W(t)表示天气条件温度情况,通过分析各种因素的负荷影响程度,得到温度往往是最重要的气候影响变量;T(t)表示时间变化的影响,可以大致的归纳为如下三点,即人们作息时间,法定及传统节,日季节变化;S(t)表示特殊事件,比如:自然灾害、拉闸限电、系统故障等等。这类事件具有很强的随机性,难以预测,只能依靠调度人员的经验判断;R(t)表示随机产生的因素,考虑到负荷序列本质上就是一个随机序列,负荷的随机分量是负荷中的不遵循规律的部分,是不能准确预测的,可以通过模型或算法来考虑这些分量。
三、预测电力电量负荷的常用方法
3.1弹性系数法
电力弹性系数的基本定义是电力负荷年均增长率和国民经济年均增长率之比,其主要作用在于可以用来衡量国民经济发展和用电需求。该系数可以大致的分为两大类,既电力生产弹性系数和电力消费弹性系数。使用该种预测方法的前提在于必须预先知道预测期内国民经济的发展目标及其年平均增长速度,如果已经事先知道了弹性系数的预测值,便可以利用国内生产总值的年均增长率来预测出规划期所需的电力和电量。该方法的主要缺陷在于需要进行大量统计调研工作。
3.2时间序列法
该方法的原理在于利用负荷的历史资料,设法建立一个数学模型,用以描述电力负荷这个随机变量变化过程的统计规律性;同时利用该模型建立一定的负荷预测数学表达式,进而对未来的负荷进行预测。
3.3灰色预测法
该方法的基本原理在于利用关联空间、光滑离散函数等概念定义灰导数与灰微分方程,进而用离散数据列建立微分方程形式的动态模型。利用该方法可以建立GM(1,1)这样的灰微分方程。还模型是利用离散随机变量数经过生成变为随机性被显著削弱而且较有规律的生成数,建立起的微分方程,这样便于对其变化过程进行研究和描述。
3.5回归分析法
回归分析法就是通过对历史数据的分析、研究,并考虑和电力负荷有关的各种影响因素,建立起适当的回归预测模型,用数理统计中的回归分析方法对变量的观测数据统计分析,从而预测未来的电力负荷。回归预测模型可以是线性的也可以是非线性的,可以是一元的也可以是多元的,其中一元线性回归预测是最基本的、最简单的预测方法。回归分析法适用于中、短期预测,它的预测精度依赖于模型的准确性和影响因子(如国民生产总值、工农业生产总值、人口、气候等)预测值的准确度,该方法只能预测出综合用电负荷的发展水平,无法预测出各供电区的负荷发展水平,无法进行具体的电网建设规划。
四、结果分析
负荷变化具有规律性和随机性,规律性是负荷预测的基础,随机性影响到负荷预测精度。负荷预测的任务就是尽可能地充分发掘负荷历史数据中的规律性来预测未来负荷趋势。但负荷变化中的随机因素是客观存在的,不同地区、不同时段负荷规律性的差异都会对负荷预测结果产生很大的影响。因此,分析历史负荷的稳定度,才能全面地评价各相关因素的作用,了解预测误差的构成,进而使预测人员可以清晰地把握预测过程。
历史负荷规律性和稳定度辨识又可以归结为:对历史负荷进行频域分析并分解,最后用量化指标给出某地区某时间区间内的历史负荷规律性的稳定程度。本文采用分析工具为谱分析,对怀化地区和对比地区(常德地区)特定时段负荷的内在规律性和稳定度进行分析,并得到量化的指标。
值得指出的是,历史负荷的规律性和稳定度必然在某种程度上影响预测精度,但是,稳定度估计的上、下限只能作为预测的一个参考,不能将稳定度和预测精度完全等同起来。
这里先取怀化地区和常德地区的2011年3月1日~3月14日系统负荷数据进行频域分析比较。以下曲线图左列是怀化局的,右列是常德局的。
从图1可以看出怀化局负荷日周期分量和周周期分量占的系统负荷比重相对常德局来说要小些。而怀化局负荷的高频分量部分波动比常德局剧烈的多,这说明怀化局负荷中随机成分比重比常德局大,而且随机变化更加剧烈,更不容易把握,这主要是因为怀化地区的电铁负荷比重大。另外常德局负荷低频分量比重比怀化局大,这说明前者负荷受气候等缓慢变化因素影响较大;而怀化地区小水电丰富,但市区居民负荷不由怀化局供电,空调负荷占怀化地区系统负荷比重小,因此其低频分量主要是反映降水的影响。由此看出两地负荷的地区性差异较大。
五、结语
电力负荷预测有多种预测方法,每一种预测方法都代表了一种发展规律。各种算法均有一定的适用场合,各种预测方法都具有其各自的优缺点,没有一个方法适用于各种负荷预测模型而精度比其他各种方法都高。所以在做负荷预测时,必须结合实际情况,着重从预测目标、期限、精确度和预测耗费等诸多方面,灵活选用较为合适的预测方法,并使用多种不同的方法进行预测,将所得预测结果互为比较,再进行合理的综合分析与预测,最终得到符合所需精度的预测结果。
电力负荷特点篇5
【关键词】电压稳定性电压崩溃预防措施
过去几十年中,在发达国家中电压崩溃事故屡屡发生,造成了巨大的损失。展望今后电力系统的发展,如下一些因素将使稳定性问题继续存在并有恶化的趋势。(1)因能源基地远离负荷中心,这就造成线路电抗和传输功率的增大及潮流的不合理分布,从而使系统稳定性下降。(2)发电机单机容量的增大带来发电机同步电抗增大和机组惯性时间常数减小,这两者的后果都将恶化系统的稳定性。(3)输电线路容量增大。这样,当线路因事事故断开时,送、受端系统出现更大的功率缺额,增加了对电力系统稳定性的威胁。(4)输电线路的多回路增加了线路间多重故障的可能性。
在我国电压不稳定和电压崩溃出现的条件同样存在。目前国内电压不稳定问题“暴露不突出”,原因之一可能是出于大多数有载调压变压器分接头(LTC)未投入自动切换和电力部门采取甩负荷的措施,而后一措施是防止电压不稳定的最后一道防线,不应过早和过分的使用。为了提高可靠性,甩负荷的使用将会受到越来越大的限制。因此,在我国应加紧电压稳定问题的研究。
从电压研究的内容来看主要分三方面:一是电压崩溃的概念;二是电压崩溃的物理解释;三是关于电压崩溃的预防措施。
1电压崩溃的概念
在电力系统中,人们把因扰动、负荷增大或系统变更后造成大面积、大幅度电压持续下降,并且运行人员和自动系统的控制无法终止这种电压衰落的情况称之为电压崩溃。这种电压的衰落可能只需几秒钟,也可能长达10~20min,甚至更长,电压崩溃是电压失稳的最明显的特征,它会导致系统瓦解。
2电压崩溃的物理解释
对于电压崩溃现象的物理解释主要有:P―V曲线解释、无功功率平衡解释、OLTC负调压作用解释、同步马达解释和电网动态特性和负荷动态特性相互作用的解释。
(1)P―V曲线解释。在简单系统中,当负荷功率因数不变时,负荷节点的有功功率和电压幅值的关系曲线就是P―V曲线。对于给定负荷功率,存在电压水平不同的两个解,曲线分为上下两个半支。在下半支运行时,如果升高电源端电压,反而会使负荷节点电压下降,即电压控制失去因果性。当负荷加重时,运行点不断向极限点靠近,最后达到极限,如果负荷继续加重,将发生分歧,导致电压崩溃。
(2)无功功率解释。在电力系统中电压水平的高低主要受无功功率的影响,这自然使人们把电压崩溃与某种形式的无功功率的不平衡联系起来,许多文献中都把电压失稳归因于系统不能满足无功功率需求的增加。这类观点典型的代表是传统的dΔQ/dU判据,该判据的意义是:当某一节点无功功率不平衡量对该点电压的导数小于0时,该节点是电压稳定的,大于0时则是电压不稳定的,等于0的状态对应于静态电压稳定的临界点。另外还有一种观点是:当负荷节点电压下降时,其从电网吸收的无功功率反而增多,无功功率在电网中远距离传输导致电压进一步下降,形成恶性循环,导致电压崩溃的发生。
(3)有载调压变压器的负调压作用。在正常情况下,有载调压变压器增大变比,将使副边电压上升,保证副边电压运行于给定的整定值,但是,但负荷特别重时,有载调压变压器增大变比,则可能使电压反而下降,导致有载调压变压器在达到上限以前反复调节,副边电压不断下降,这就是负调压作用。
(4)同步马达解释。在主要的重负荷中心往往装有与电力系统其它部分保持同步运行的发电机。有学者认为,在电压稳定研究中,采用同步电动机来表示这样的负荷中心应该能更好地反映负荷特性,以同步电动机和无穷大电源构成的简单系统为例,采用解析的小干扰分析和定性的物理讨论相结合的方法,提出了同步电动机为维持功率平衡增大电流,负荷特性与网络特性相互作用导致电压崩溃机理的解释。
(5)电网动态特性和负荷动态特性相互作用的解释。有学者提出电压失稳的根本原因在于负荷为维持有功功率平衡而自动调节其等效导纳的特性和网络的P―G曲线的锥形特性、V―G特性曲线单调下降特性,以及负荷特性和网络特性的相互作用。目前,针对导致电压不稳定,电压崩溃的主要因素这一问题,主流观点是:电压稳定性就是负荷稳定性。针对负荷的非线性性质和动态性质,及其对电压稳定性的影响,进行了大量的研究工作,主要成果如下:负荷的静态非线性性质可以用电压的指数模型或多项式模型来描述;对于短期电压稳定问题,可采用计及感应电动机特性的综合模型来描述其动态特性;对于长期电压稳定问题,可采用综合负荷模型;对于一个实际的电力系统,如何获得其具体参数是一个关键问题,电压稳定的分析结果对这些参数较为敏感。这种观点的不足之处在于:尽管负荷的非线性性质和动态性质对电压稳定性有重大影响,但是电压降落发生在输电网,正是因为某些输电线路上的电压降落不断增大,才导致了电压不稳定,崩溃,因此,负荷的非线性性质和动态性质只是导致了电压不稳定,崩溃的外因,而输电网络的特性才是内因。目前,基于输电网络的传输极限的电压不稳定,电压崩溃机理研究开展的比较多。但是。没有充分研究输电网络的动态特性。因此无法仿真得到电压不稳定,电压崩溃的过程。无法全面、清晰地解释导致了电压不稳定,崩溃现象以及目前防止电压不稳定,崩溃的措施的合理程度。为了寻求较快的分析方法,在电压稳定性的模型如何简化这一问题上,最主流的观点是:利用短期现象和长期现象之间存在的时间上的可分性,在研究长期现象时,对快子系统用伪静态来近似定义。在研究短期动态是,可以近似认为慢变量在快暂态期间是常数。这种观点过于直观,可能忽视了导致了电压不稳定/崩溃的主要动态因素。
3电压崩溃的预防措施
4结束语
尽管电压稳定性问题及其相关现象十分复杂,人们已在电压失稳机理的研究方面取得了不少成果,提出了各类电压失稳的防范措施。随着电压稳定性问题研究的不断深入,人们需要提出更为准确的电压稳定性指标和实用判据,需要编制实用化的电稳定性分析软件,实现有效的电压稳定安全评估体系,以减少、消除电压稳定问题造成的危害。
参考文献:
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电力负荷特点篇6
关键词:电力负荷预测程序
中图分类号:F406文献标识码:A文章编号:
前言:在电力系统中每一项的安全技术的具体措施就是电力负荷预测。电力负荷预测是和稳定计算以及继电保护还有短路计算是一样的,这些对于电力系统的安全运行等起着非常重要的作用。进入新世纪以我国的市场经济在不的确立,特别是电力市场在不断的改革,准确的负荷预测这样才能够合理的做出更好的机组运行容量,进而就能更好的合理安排运行相应的容量,极大的降低了能源上的消耗,一定要确保电能的质量,这样就会极大的降低了发电的成本以及还能够提高社会的经济效益以及社会的效益。另外,从发展的眼光出发,负荷预测还是会决定着未来发电机组的安装,这也就决定装机容量的大小以及地点,同时也还会决定国家电网的建设以及相应的改造,还是我国实现电力市场的特有条件,还能在理论上也是有着重要的理论意义。
1.电力负荷预测
1.1电力负荷预测的意义
我们的电力工业所服务的对象就是电力用户,电力工业的发展根据就是电力负荷。只有正确的电力负荷预测是保证无条件供应国民经济各个部门以及人民生活水平,还是电力工业本身健康发展的重要标志,在电力规划中起到着基础性的作用。电力负荷预测作为全国电力工业发展水平一个象征。所以,电力负荷预测是一项非常重要的意义工作,这还是会有利于保证电力工业的健康发展,还有整个国民经济的发展有着十分重要的意义。
1.2电力负荷预测的含义
我们所说的电力负荷通常是指一下两个方面,一种是所服务的对象是电力工业,这里所说的服务对象主要是指一些电力部门、机关、学校、企事业单位等等所使用的每一项电力设备。还有一种就是指以上所说的所有用电单位、用电部门以及用的电力设备所消耗的一些具体的数量。在电力预测中所说的负荷是指国民经济的整体以及还有部门地区对电力以及电量所消费的历史情况来进行未来的变化趋势。电力负荷预测就是在正确的理论指导下,经过调查以及研究来掌握出大量翔实资料的基础上,运用可靠有效的方法还有手段来对电力负荷的发展趋势作出科学合理的推断。
2.电力负荷分析
在城市的居民家用电器就是城市民用负荷的主要来源,它的增长量每年在不断的呈现出上升的趋势,一般是表现在非常明显的季节性活动中,并且民用负荷的最大的特点就是和居民的日常生活还有工作的规律是有着紧密的关系。所谓商业负荷就是指商业部门所用的一些照明还有空调等用电负荷,覆盖的面积是也是非常大的,并且用电量是在每年的用电量也是比较平稳的,同时它也是有着季节性的波动,也是很明显。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。
3.电力负荷预测的内容
最大有功负荷及其分布。最大有功负荷的大小是确定电力系统装机规模的基础数据,换句话说是电源规划的依据。有功负荷,加上电网中损失的有功和发电厂自用有功量,再加上适量的备用容量,就等于电力系统的装机容量。有功负荷的分布是输电线路设计的基础,也是变电所配置的基础,即有功负荷的地区分布特点是输变电规划和配电规划的主要依据。无功负荷及其分布。无功负荷的大小及分布是确定电力系统无功电源规划的基础,也是影响电力系统安全经济运行的重要因素。电力负荷曲线及其特征值。电力负荷大小及其在时间上的分布特征,对电力规划及电力系统运行是至关重要的。它是确定电力系统中电源结构、调峰容量需求、运行方式及能源平衡的主要依据。
4.电力负荷预测的程序
4.1准备阶段
准备阶段的工作是由确定预测目标、落实组织工作、搜集资料、分析资料和选择方法等工作组成。确定预测目标。确定目标就是要在明确预测目的前提下,规定预测对象的范围、内容和预测期限。预测内容是指包括电力、电量、电力负荷的地区分布,电力负荷随时间的变化规律,以及电力负荷曲线特征及负荷曲线等。搜集与整理资料。资料是预测的基本依据,占有的资料的充裕程度及资料的可信度,对预测结果的可信度是至关重要的。在调查搜集资料的过程中对搜集得到的资料应进行鉴别,去粗取精,去伪存真,以保证预测中使用的资料翔实可靠。分析资料,选择预测方法。对经过鉴别整理后的资料要进行分析,以寻求其规律。在预测中常用的分析方法有多种,如时间序列分析、因果关系分析等方法。要根据资料的掌因此,必须根据对资料的占有情况,以及预测目标、预测期限,预测环境、预测结果的精确度,同时考虑预测本身的效益成本分析等进行权衡,以便作出合理的选择。
4.2实施预测阶段
在进行预测时,要依据选择的预测方法来进行预测。如果是采用定量预测方法来进行预测,就要根据建立的定量预测模型,带入预测期的自变量目标值,就可以获得预测期所要的预测变量值。如果是采用定性预测方法来进行预测,就应根据掌握的客观资料进行科学的逻辑推理,推断出预测期的预测值。
4.3评价预测阶段
预测的主要成果是得到预测结果。预测结果应该是明确的,可以被检验的。因此,在得到预测结果后必须对预测结果的准确度和可靠性进行评价。务使预测误差处于可接受的范围内。若误差太大,就失去了预测的意义,并从而导致电力规划的失误。
4.4题出预测报告阶段
预测报告是预测结果的文字表述。预测报告一般包括题目、摘要、正文、结论、建议、和附录等部分。预测题目主要反映预测目标、预测对象、预测范围和预测时限。摘要通常说明预测中的主要发现、预测的结果及提出的主要建议和意见
参考文献:
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