单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,61,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,61,*,电力,系,系统,规,规划,与,与可,靠,靠性,（第,2,专题,:,电力,负,负荷,预,预测,）,）,2014,版,武汉,大,大学,电,电气,工,工程,及,及其,自,自动,化,化专,业,业选,修,修课,武汉,大,大学,电,电气,工,工程,学,学院,电,电力,信,信息,与,与控,制,制研,究,究所,张莲,梅,梅,email,：,lloottuuss,电力,负,负荷,预,预测,1,电力,负,负荷,预,预测,的,的基,本,本概,念,念,2,负荷,预,预测,的,的分,类,类,3,在规,划,划设,计,计中,负,负荷,预,预测,的,的内,容,容,4,负荷,预,预测,的,的基,本,本程,序,序,5,影响,电,电力,负,负荷,预,预测,的,的因,素,素,6,电力,负,负荷,预,预测,的,的数,据,据处,理,理技,术,术,7,确定,性,性负,荷,荷预,测,测方,法,法,8,最大,负,负荷,值,值传,统,统的,预,预测,方,方法,9,需电,量,量传,统,统的,预,预测,方,方法,10,不确,定,定性,电,电力,负,负荷,预,预测,方,方法,11,预测,方,方法,的,的比,较,较,12,负荷,预,预测,的,的综,合,合评,价,价,电力,负,负荷,预,预测,的,的基,本,本概,念,念,电力,负,负荷,的,的定,义,义,电力,负,负荷,的,的分,类,类,负荷,曲,曲线,和,和参,数,数,负荷,预,预测,的,的定,义,义,负荷,预,预测,的,的意,义,义,负荷,预,预测,的,的特,点,点,在电,力,力规,划,划中,，,，广,泛,泛使,用,用的,负,负荷,概,概念,是,是指,国,国民,经,经济,整,整体,或,或部,门,门对,电,电力,电,电量,的,的消,耗,耗量,的,的历,史,史情,况,况及,未,未来,的,的变,化,化发,展,展趋,势,势。,电力,负,负荷,的,的定,义,义,在电,力,力系,统,统中,，,，电,气,气设,备,备所,需,需用,的,的电,功,功率,称,称为,电,电力,负,负荷,或,或电,力,力。,由于,电,电功,率,率分,为,为视,在,在功,率,率、,有,有功,功,功率,和,和无,功,功功,率,率，,一,一,般,般用,电,电流,表,表示,的,的负,荷,荷，,实,实际,上,上是,对,对应,视,视在,功,功率,而,而言,。,。,电力,负,负荷,有,有两,方,方面,的,的含,义,义：,电力,工,工业,的,的服,务,务对,象,象，,包,包括,使,使用,电,电力,的,的部,门,门、,机,机关,、,、企,事,事业,单,单位,、,、工,厂,厂、,农,农村,、,、车,间,间、,学,学校,以,以及,各,各种,各,各样,的,的用,电,电设,备,备；,上述,各,各用,电,电单,位,位、,部,部门,或,或设,备,备使,用,用电,力,力和,电,电量,的,的具,体,体数,量,量。,负荷,指,指标,、,、最,高,高负,荷,荷、,平,平均,负,负荷,、,、负,荷,荷率,【,负荷,指,指标,】,目前,供,供电,部,部门,所,所分,配,配的,负,负荷,指,指标,，,，主,要,要是,指,指小,时,时平,均,均的,有,有功,负,负荷,指,指标,，,，,而,而不,是,是视,在,在功,率,率和,无,无功,功,功率,。,。,【,最高,负,负荷,】,电力,负,负荷,在,在某,个,个时,间,间间,隔,隔内,必,必然,出,出现,一,一个,最,最大,值,值，,称,称为,最,最高,负,负荷,。,。,【,平均,负,负荷,】,在某,一,一段,时,时间,范,范围,内,内电,力,力负,荷,荷的,平,平均,值,值，,称,称,为,为平,均,均负,荷,荷。,【,负荷,率,率,】,平均,有,有功,负,负荷,与,与最,高,高负,荷,荷的,比,比率,，,，称,为,为负,荷,荷率,。,。调,整,整负,荷,荷，,提,提高,负,负荷,率,率，,不,不仅,使,使用,电,电单,位,位的,用,用电,达,达到,经,经济,合,合理,，,，,而,而且,也,也为,整,整个,电,电网,的,的安,全,全经,济,济运,行,行创,造,造了,条,条件,。,。,电力,负,负荷,的,的分,类,类,【,按物,理,理性,能,能分,类,类,】,有功,负,负荷,、,、无,功,功负,荷,荷,【,按电,能,能的,生,生产,、,、供,给,给和,销,销售,过,过程,分,分类,】,发电,负,负荷,、,、供,电,电负,荷,荷、,用,用电,负,负荷,【,按负,荷,荷在,电,电力,系,系统,中,中的,分,分布,分,分类,】,变电,所,所负,荷,荷、,分,分区,负,负荷,、,、全,系,系统,负,负荷,【,按负,荷,荷的,重,重要,性,性分,类,类,】,一级,负,负荷,、,、二,级,级负,荷,荷、,三,三级,负,负荷,【,按所,属,属行,业,业分,类,类,】,国民,经,经济,行,行业,用,用电,、,、城,乡,乡居,民,民生,活,活用,电,电,用电,负,负荷,=,系统,内,内各,用,用户,在,在某,一,一时,刻,刻所,耗,耗用,电,电力,的,的总,和,和,供电,负,负荷,=,用电,负,负荷,+,网损,(,线路,和,和变,压,压器,损,损耗,),发电,负,负荷,=,供电,负,负荷,+,发电,厂,厂厂,用,用负,荷,荷,=,用电,负,负荷,+,网损,(,线路,和,和变,压,压器,损,损耗,)+,厂用,电,电,国民,经,经济,行,行业,用,用电：第一,产,产业,、,、第,二,二产,业,业、,第,第三,产,产业,和,和居,民,民生,活,活用,电,电,第一,产,产业,：,：农、,林,林、,牧,牧、,渔,渔、,水,水利,业,业,第二,产,产业,：,：工业,和,和建,筑,筑业,第三,产,产业,：,：国民,经,经济,行,行业,用,用电,中,中的,其,其他,剩,剩余,部,部分,一级,负,负荷,：,：中断,供,供电,将,将造,成,成人,身,身伤,亡,亡，,或,或在,政,政治,经,经济,上,上有,重,重大,损,损失,的,的负,荷,荷；,二级,负,负荷,：,：中断,供,供电,将,将影,响,响重,要,要用,电,电单,位,位的,正,正常,工,工作,，,，或,将,将在,政,政治,经,经济,上,上有,较,较大,损,损失,的,的负,荷,荷；,三级,负,负荷,：,：不属,于,于以,上,上一,级,级和,二,二级,的,的负,荷,荷。,负荷,特,特性,和,和参,数,数,日最,大,大,(,小,),负荷,=,每日,24,个整,点,点负,荷,荷中,的,的最,大,大,(,小,),值,;,日平,均,均负,荷,荷,=,日发,(,用,),电量,/24,小时,;,年平,均,均负,荷,荷,=,全年,8760,小时,负,负荷,的,的平,均,均值,(,或全,年,年各,日,日平,均,均负,荷,荷的,平,平均,值,值,);,日负,荷,荷率,=,日平,均,均负,荷,荷,/,日最,大,大负,荷,荷,;,年负,荷,荷率,=,全年,平,平均,日,日电,量,量,/,年最,大,大负,荷,荷,;,年平,均,均日,负,负荷,率,率,=,全年,各,各日,负,负荷,率,率的,平,平均,值,值,(,或全,年,年每,月,月最,大,大负,荷,荷日,平,平均,负,负荷,之,之和,/,全年,每,每月,最,最大,负,负荷,日,日最,大,大负,荷,荷之,和,和,);,日最,小,小负,荷,荷率,=,日最,小,小负,荷,荷,/,日最,大,大负,荷,荷,;,年最,大,大负,荷,荷利,用,用小,时,时数,=,年发,(,用,),电量,/,年最,大,大负,荷,荷,;,日峰,谷,谷差,=,日最,大,大负,荷,荷与,最,最小,负,负荷,之,之差,;,年最,大,大峰,谷,谷差,=,全年,各,各日,峰,峰谷,差,差的,最,最大,值,值,;,主要,特,特性,指,指标,常用,负,负荷,曲,曲线,日负,荷,荷曲,线,线,:,一天,内,内每,小,小时,(,整点,时,时刻,),负荷,的,的变,化,化情,况,况。,周负,荷,荷曲,线,线,:,一周,内,内每,天,天最,大,大负,荷,荷的,变,变化,情,情况,。,。,年持,续,续负,荷,荷曲,线,线,:,将全,年,年,(8760),每小,时,时负,荷,荷按,大,大小,排,排队,并作,出,出的,曲,曲线,。,。,年负,荷,荷曲,线,线,:,每年,每,每个,月,月最,大,大负,荷,荷变,化,化情,况,况。,负荷,预,预测,的,的定,义,义,【,定义,】,负荷,预,预测,是,是根,据,据系,统,统的,运,运行,特,特性,、,、增,容,容决,策,策、,自,自然,条,条件,与,与社,会,会影,响,响等,诸,诸多,因,因素,，,，在,满,满足,一,一定,精,精度,要,要求,的,的条,件,件下,，,，确,定,定未,来,来某,特,特定,时,时刻,的,的负,荷,荷数,据,据，,其,其中,负,负荷,是,是指,电,电力,需,需求,量,量（,功,功率,）,）或,用,用电,量,量。,【,对象,】,负荷,预,预测,是,是从,预,预测,对,对象,来,来看,，,，电,力,力负,荷,荷预,测,测包,括,括对,未,未来,电,电力,需,需求,量,量（,功,功率,）,）的,预,预测,、,、对,未,未来,用,用电,量,量（,能,能量,）,）的,预,预测,、,、对,负,负荷,曲,曲线,的,的预,测,测。,【,地位,】,电力,负,负荷,预,预测,是,是电,力,力系,统,统规,划,划的,重,重要,组,组成,部,部分,，,，也,是,是电,力,力系,统,统经,济,济运,行,行的,基,基础,，,，它,是,是电,力,力系,统,统经,济,济调,度,度中,的,的一,项,项重,要,要内,容,容，,是,是能,量,量管,理,理系,统,统,(EMS),的一,个,个重,要,要模,块,块。,【,问题,】,随着,我,我国,电,电力,供,供需,矛,矛盾,的,的突,出,出，,社,社会,发,发展,速,速度,的,的不,断,断加,快,快和,信,信息,量,量的,膨,膨胀,，,，电,力,力负,荷,荷预,测,测的,准,准确,度,度变,得,得愈,加,加困,难,难。,【,用途,】,基于,准,准确,的,的负,荷,荷预,测,测可,以,以：,经济,合,合理,的,的安,排,排电,力,力系,统,统内,部,部发,电,电机,组,组的,启,启停,保持,电,电网,运,运行,的,的安,全,全稳,定,定性,减少,不,不必,要,要的,旋,旋转,储,储备,容,容量,合理,安,安排,机,机组,检,检修,计,计划,保持,社,社会,的,的正,常,常生,产,产和,生,生活,有效,降,降低,发,发电,成,成本,提高,经,经济,效,效益,和,和社,会,会效,益,益,负荷,预,预测,的,的意,义,义,【,意义,】,预测,未,未来,电,电力,负,负荷,的,的时,间,间分,布,布和,空,空间,分,分布,，,，为,电,电力,系,系统,规,规划,和,和运,行,行提,供,供可,靠,靠的,决,决策,依,依据,。,。,【,不准确性,】,电力负荷,的,的未来发,展,展受到复,杂,杂因素（,如,如政治、,经,经济、气,象,象、预测,技,技术）的,影,影响，而,且,且各种影,响,响因素也,是,是发展变,化,化的。,【,条件性,】,各种负荷,预,预测都是,在,在一定条,件,件下做出,的,的。,【,时间性,】,负荷预测,都,都有一定,的,的时间范,围,围。,【,多方案性,】,在一定精,度,度范围内,，,，采用不,同,同的负荷,预,预测方法,，,，其结果,不,不完全相,同,同。,负荷预测,的,的特点,【,按电网规,划,划的时间,分,分类,】,负荷预测,的,的分类,长期负荷预测,(1030,年,):,用于战略,规,规划,包括对发,电,电能源资,源,源的长远,需,需求的估,计,计,确定电力,工,工业的战,略,略目标,.,中期负荷预测,(510,年,):,与电力工,程,程项目的,建,建设周期,相,相适应,对电网的,规,规划、增,容,容和改建,工,工作至关,重,重要。,短期负荷预测,(15,年,):,对电力系,统,统规划，,特,特别是配,电,电网的规,划,划服务。,【,按电网调,度,度部门的,时,时间范围,划,划分,】,超短期负荷预测,(,未来,1h,以内,):,用于编制,发,发电机的,运,运行计划,，,，确定旋,转,转备用容,量,量，控制,检,检修计划,，,，估计收,入,入，计算,燃,燃料以及,购,购入电量,的,的数量和,费,费用,.,短期负荷预测,(2448,小时,):,用于水火,电,电分配、,水,水火协调,、,、经济调,度,度和功率,交,交换。使,用,用对象是,编,编制调度,计,计划的工,作,作师。,中期负荷预测,(1,周,1,月,):,用于水库,调,调度、机,组,组检修、,交,交换计划,和,和燃料计,划,划。使用,对,对象是编,制,制中长期,运,运行计划,的,的工程师,。,。,长期负荷预测,(,以年为单,位,位,):,用于电源,和,和电网的,发,发展计划,，,，需数年,的,的负荷值,。,。使用对,象,象：规划,工,工程师。,超短期负,荷,荷预测指未来,1h,以内的负,荷,荷预测，,其,其中：,用于电能,质,质量控制,需,需要,5-10s,的负荷预,测,测值,在安全监,视,视状态下,，,，需要,1-5min,的预测值,预防性控,制,制和紧急,状,状态处理,需,需要,10min-1h,的预测值,。,。,【,按行业分,类,类,】,城市民用,负,负荷预测,商业负荷,预,预测,工业负荷,预,预测,农村负荷,预,预测,其它负荷,预,预测,【,按特性分,类,类,】,最高负荷,预,预测、最,低,低负荷预,测,测,平均负荷,预,预测,全网负荷,预,预测,负荷峰谷,差,差预测,母线负荷,预,预测,在规划设,计,计中负荷,预,预测的内,容,容,负荷预测,包,包括电量,需,需求预测,和,和最大负,荷,荷预测。,在规划设,计,计中，应,完,完成以下,5,个方面的,内,内容：,【,电量需求,预,预测,】,应包括以,下,下内容：,各年,(,或水平年,),需电量；,各年,(,或水平年,),一、二、,三,三产业和,居,居民生活,需,需电量；,各年,(,或水平年,),分部分、,分,分行业需,电,电量；,各年,(,或水平年,),按经济区,域,域、行政,区,区域或供,电,电区需电,量,量。,【,电力负荷,预,预测,】,应包括以,下,下内容：,各年,(,或水平年,),最大负荷,；,；,各年,(,或水平年,),代表月份,的,的日负荷,曲,曲线、周,负,负荷曲线,；,；,各年,(,或水平年,),年持续负,荷,荷曲线、,年,年负荷曲,线,线；,各年,(,或水平年,),的负荷特,性,性和参数,，,，如平均,负,负荷率、,最,最小负荷,率,率、最大,峰,峰谷差、,最,最大负荷,利,利用小时,数,数等。,【,用电增长,的,的因素和,规,规律分析,】,为了很好,地,地掌握系,统,统中用电,增,增长的因,素,素和规律,，,，需要在,充,充分调查,研,研究的基,础,础上，对,以,以下内容,进,进行分析,：,：,能源变化,的,的情况与,电,电力负荷,的,的关系；,国民生产,总,总值增长,率,率与电力,负,负荷增长,率,率的关系,；,；,工业生产,发,发展速度,与,与电力负,荷,荷增长速,度,度的关系,；,；,设备投资,、,、人口增,长,长与电力,负,负荷增长,的,的关系；,电力负荷,的,的时间序,列,列发展过,程,程。,此外，尚,需,需研究经,济,济政策、,经,经济发展,水,水平、人,均,均收入变,化,化、产业,政,政策变化,、,、产业结,构,构调整、,科,科技进步,、,、节能措,施,施、需求,侧,侧管理、,电,电价、各,类,类相关能,源,源与电力,的,的可转换,性,性及其价,格,格、气候,等,等因素与,电,电力需求,水,水平和特,性,性之间的,影,影响，需,分,分析研究,电,电网的扩,展,展和加强,、,、城市电,网,网改造、,供,供电条件,改,改善、农,村,村电气化,等,等对电力,需,需求的影,响,响。,【,电力电量,、,、负荷特,性,性、缺电,情,情况分析,】,除了对上,述,述因素分,析,析以外，,SDGJ601988,电力系统,设,设计内容,深,深度规定,应对以下,内,内容进行,分,分析：,分析地区,电,电力电量,消,消费水平,及,及其构成,；,；,地区总的,电,电力电量,消,消费与工,农,农业产值,的,的比例关,系,系；,过去,5-10,年电力电,量,量增长速,度,度；,对负荷特,性,性、缺电,情,情况做必,要,要的分析,和,和描述。,【,设计负荷,水,水平的确,定,定,】,对电力系,统,统规划审,议,议确定的,负,负荷水平,，,，特别是,设,设计水平,年,年的负荷,水,水平进行,以,以下分析,和,和核算并,报,报有关单,位,位认可，,即,即作为本,设,设计的负,荷,荷水平。,与本地区,过,过去的电,力,力电量增,长,长率进行,对,对比；,与国家计,委,委和主管,部,部门对全,国,国或对本,地,地区的装,机,机和发电,量,量预测和,控,控制数进,行,行分析对,比,比；,说明与地,区,区电力部,门,门的预测,负,负荷和电,量,量是否一,致,致；,对,负,负,荷,荷,的,的,主,主,要,要,组,组,成,成,、,、,分,分,布,布,情,情,况,况,和,和,发,发,展,展,趋,趋,势,势,作,作,必,必,要,要,的,的,描,描,述,述,；,；,必,要,要,时,时,还,还,应,应,根,根,据,据,关,关,键,键,性,性,用,用,户,户,建,建,设,设,计,计,划,划,及,及,其,其,主,主,要,要,产,产,品,品,产,产,量,量,对,对,预,预,测,测,负,负,荷,荷,进,进,行,行,分,分,析,析,评,评,价,价,。,。,负,荷,荷,预,预,测,测,的,的,基,基,本,本,程,程,序,序,负,荷,荷,预,预,测,测,工,工,作,作,的,的,关,关,键,键,在,在,于,于,收,收,集,集,大,大,量,量,的,的,历,历,史,史,数,数,据,据,，,，,建,建,立,立,科,科,学,学,有,有,效,效,的,的,预,预,测,测,模,模,型,型,，,，,采,采,用,用,有,有,效,效,的,的,算,算,法,法,，,，,以,以,历,历,史,史,数,数,据,据,为,为,基,基,础,础,，,，,进,进,行,行,大,大,量,量,试,试,验,验,性,性,研,研,究,究,，,，,总,总,结,结,经,经,验,验,，,，,不,不,断,断,修,修,正,正,模,模,型,型,和,和,算,算,法,法,，,，,以,以,真,真,正,正,反,反,映,映,负,负,荷,荷,变,变,化,化,规,规,律,律,。,。,1,确,定,定,负,负,荷,荷,预,预,测,测,的,的,目,目,的,的,(,紧,密,密,联,联,系,系,实,实,际,际,需,需,要,要,),2,收,集,集,负,负,荷,荷,预,预,测,测,需,需,要,要,的,的,资,资,料,料,3,资,料,料,整,整,理,理,4,对,收,收,集,集,的,的,资,资,料,料,的,的,初,初,步,步,分,分,析,析,5,建,立,立,预,预,测,测,模,模,型,型,6,综,合,合,分,分,析,析,，,，,确,确,定,定,预,预,测,测,结,结,果,果,7,编,写,写,预,预,测,测,说,说,明,明,【,负,荷,荷,预,预,测,测,需,需,收,收,集,集,的,的,资,资,料,料,】,一,般,般,包,包,括,括,：,：,城,市,市,总,总,体,体,规,规,划,划,中,中,有,有,关,关,人,人,口,口,、,、,用,用,地,地,、,、,能,能,源,源,等,等,以,以,及,及,各,各,功,功,能,能,分,分,区,区,的,的,布,布,局,局,改,改,造,造,和,和,发,发,展,展,规,规,划,划,。,。,统,计,计,部,部,门,门,及,及,气,气,象,象,部,部,门,门,等,等,提,提,供,供,的,的,有,有,关,关,历,历,史,史,数,数,据,据,和,和,预,预,测,测,信,信,息,息,。,。,电,力,力,系,系,统,统,规,规,划,划,中,中,电,电,力,力,、,、,电,电,量,量,的,的,平,平,衡,衡,，,，,电,电,源,源,布,布,局,局,等,等,有,有,关,关,资,资,料,料,。,。,全,市,市,及,及,各,各,分,分,区,区,历,历,年,年,用,用,电,电,量,量,，,，,高,高,峰,峰,用,用,电,电,和,和,负,负,荷,荷,典,典,型,型,日,日,负,负,荷,荷,曲,曲,线,线,，,，,电,电,网,网,潮,潮,流,流,图,图,。,。,各,级,级,电,电,压,压,变,变,电,电,所,所,的,的,负,负,荷,荷,记,记,录,录,和,和,典,典,型,型,负,负,荷,荷,曲,曲,线,线,、,、,功,功,率,率,因,因,数,数,。,。,当,电,电,源,源,及,及,供,供,电,电,网,网,能,能,力,力,不,不,足,足,时,时,，,，,应,应,根,根,据,据,有,有,关,关,资,资,料,料,估,估,算,算,出,出,潜,潜,在,在,负,负,荷,荷,的,的,情,情,况,况,。,。,【,资,料,料,整,整,理,理,】,一,般,般,来,来,说,说,，,，,由,由,于,于,预,预,测,测,的,的,质,质,量,量,不,不,会,会,超,超,过,过,所,所,用,用,资,资,料,料,的,的,质,质,量,量,，,，,所,所,以,以,要,要,对,对,所,所,收,收,集,集,的,的,与,与,负,负,荷,荷,有,有,关,关,的,的,统,统,计,计,资,资,料,料,进,进,行,行,审,审,核,核,和,和,必,必,要,要,的,的,加,加,工,工,整,整,理,理,，,，,来,来,保,保,证,证,资,资,料,料,的,的,质,质,量,量,，,，,从,从,而,而,为,为,保,保,证,证,预,预,测,测,质,质,量,量,打,打,下,下,基,基,础,础,，,，,即,即,要,要,注,注,意,意,资,资,料,料,的,的,完,完,整,整,无,无,缺,缺,，,，,数,数,字,字,准,准,确,确,无,无,误,误,，,，,反,反,映,映,的,的,都,都,是,是,正,正,常,常,状,状,态,态,下,下,的,的,水,水,平,平,，,，,资,资,料,料,中,中,没,没,有,有,异,异,常,常,的,的,“,分,离,离,项,项,”,，,还,还,要,要,注,注,意,意,资,资,料,料,的,的,补,补,缺,缺,，,，,并,并,对,对,不,不,可,可,靠,靠,的,的,资,资,料,料,加,加,以,以,核,核,实,实,调,调,整,整,。,。,【,初,步,步,分,分,析,析,】,包,括,括,画,画,出,出,动,动,态,态,折,折,线,线,图,图,或,或,散,散,点,点,图,图,，,，,观,观,察,察,变,变,动,动,的,的,轨,轨,迹,迹,；,；,计,计,算,算,一,一,些,些,统,统,计,计,量,量,；,；,查,查,明,明,异,异,动,动,的,的,原,原,因,因,并,并,加,加,以,以,处,处,理,理,。,。,【,建,立,立,预,预,测,测,模,模,型,型,】,是,统,统,计,计,资,资,料,料,轨,轨,迹,迹,的,的,概,概,括,括,，,，,预,预,测,测,模,模,型,型,是,是,多,多,种,种,多,多,样,样,的,的,，,，,因,因,此,此,，,，,对,对,于,于,具,具,体,体,资,资,料,料,要,要,选,选,择,择,恰,恰,当,当,的,的,预,预,测,测,模,模,型,型,，,，,这,这,是,是,负,负,荷,荷,预,预,测,测,过,过,程,程,中,中,至,至,关,关,重,重,要,要,的,的,一,一,步,步,。,。,当,当,由,由,于,于,模,模,型,型,选,选,择,择,不,不,当,当,而,而,造,造,成,成,预,预,测,测,误,误,差,差,过,过,大,大,时,时,，,，,就,就,需,需,要,要,改,改,换,换,模,模,型,型,，,，,必,必,要,要,时,时,，,，,还,还,可,可,同,同,时,时,采,采,用,用,几,几,种,种,数,数,学,学,模,模,型,型,进,进,行,行,运,运,算,算,，,，,以,以,便,便,对,对,比,比,、,、,选,选,择,择,。,。,在,在,选,选,择,择,适,适,当,当,的,的,预,预,测,测,技,技,术,术,后,后,，,，,建,建,立,立,负,负,荷,荷,预,预,测,测,数,数,学,学,模,模,型,型,，,，,进,进,行,行,预,预,测,测,工,工,作,作,。,。,【,综,合,合,分,分,析,析,】,：,由,由,于,于,从,从,已,已,掌,掌,握,握,的,的,发,发,展,展,变,变,化,化,规,规,律,律,，,，,并,并,不,不,能,能,代,代,表,表,将,将,来,来,的,的,变,变,化,化,规,规,律,律,，,，,所,所,以,以,要,要,对,对,影,影,响,响,预,预,测,测,对,对,象,象,的,的,新,新,因,因,素,素,进,进,行,行,分,分,析,析,，,，,对,对,预,预,测,测,模,模,型,型,进,进,行,行,恰,恰,当,当,的,的,修,修,正,正,后,后,确,确,定,定,预,预,测,测,值,值,。,。,选,选,择,择,适,适,当,当,的,的,预,预,测,测,技,技,术,术,运,运,算,算,得,得,到,到,预,预,测,测,值,值,，,，,参,参,照,照,当,当,前,前,的,的,各,各,种,种,可,可,能,能,性,性,，,，对,新,新,的,的,趋,趋,势,势,和,和,发,发,展,展,综,综,合,合,分,分,析,析,，,，,对,对,初,初,步,步,预,预,测,测,进,进,行,行,调,调,整,整,和,和,修,修,正,正,。,。,【,编,写,写,预,预,测,测,说,说,明,明,】,：,对,对,取,取,得,得,这,这,些,些,结,结,果,果,的,的,预,预,测,测,条,条,件,件,、,、,假,假,设,设,、,、,限,限,制,制,因,因,素,素,等,等,情,情,况,况,进,进,行,行,详,详,细,细,的,的,说,说,明,明,。,。,国,家,家,电,电,网,网,公,公,司,司,于,于,2000,年,进,进,行,行,了,了,调,调,研,研,分,分,析,析,，,，,论,论,述,述,了,了,当,当,前,前,和,和,今,今,后,后,一,一,段,段,时,时,间,间,对,对,我,我,国,国,电,电,力,力,负,负,荷,荷,发,发,展,展,产,产,生,生,影,影,响,响,的,的,主,主,要,要,因,因,素,素,。,。,从,从,根,根,本,本,上,上,可,可,归,归,纳,纳,为,为,：,：经,济,济,、,、,时,时,间,间,、,、,气,气,候,候,和,和,随,随,机,机,干,干,扰,扰四,类,类,。,。,具,具,体,体,如,如,下,下,：,：,经,济,济,发,发,展,展,水,水,平,平,、,、,结,结,构,构,调,调,整,整,的,的,影,影,响,响,；,；,国,民,民,收,收,入,入,水,水,平,平,、,、,消,消,费,费,观,观,念,念,的,的,改,改,变,变,；,；,气,候,候,的,的,影,影,响,响,；,；,电,价,价,（,（,分,分,时,时,电,电,价,价,，,，,可,可,中,中,断,断,电,电,价,价,）,）,的,的,影,影,响,响,；,；,管,理,理,措,措,施,施,（,（,削,削,峰,峰,填,填,谷,谷,）,）,的,的,影,影,响,响,；,；,政,策,策,因,因,素,素,（,（,如,如,环,环,保,保,要,要,求,求,）,）,的,的,影,影,响,响,。,。,影,响,响,电,电,力,力,负,负,荷,荷,预,预,测,测,的,的,因,因,素,素,电,力,力,负,负,荷,荷,预,预,测,测,的,的,数,数,据,据,处,处,理,理,技,技,术,术,数,据,据,处,处,理,理,的,的,必,必,要,要,性,性,数据处理的,基,基本内容,负荷数据的,预,预处理,【,必要性,】,历史数据的,正,正确性直接,影,影响到预测,精,精度的高低,。,。因此需要对历史数据,进,进行合理性,分,分析，去伪存真,。,。,【,意义,】,数据的前置处理可使原始数,据,据得到优化，降低算法的,时,时间和空间,复,复杂性，利于算法,的,的最终实现,。,。,【,基本要求,】,排除人为因,素,素带来的错,误,误及由于统,计,计口径不同,带,带来的误差,。,。,尽量减少“,异,异常数据（,历,历史上的突,发,发事件或由,于,于某些特殊,原,原因会对统,计,计数据带来,重,重大的影响,）,）”。,数据处理的,必,必要性,【,数据补全,】,可使用人工,填,填写空值、,使,使用最可能,的,的值填充、,使,使用一个全,局,局常量填充,等,等方法。,【,数据噪声处,理,理,】,由于数据录,入,入或测量仪,表,表等原因可,能,能使数据存,在,在较大的偏,差,差，为了保,证,证预测模型,的,的有效性，,必,必须对异常,数,数据进行相,关,关处理，,常用的方法,有,有分箱、聚,类,类、回归、,计,计算机和人,工,工检查结合,四,四类方法。,数据处理的,基,基本内容,负荷数据的,预,预处理,在经过初步,整,整理之后，,还,还要对所用,资,资料进行数,据,据分析预处,理,理，即对历,史,史资料中的,异,异常值的平,稳,稳化以及缺,失,失数据的补,遗,遗，针对异,常,常数据，主,要,要采用水平,处,处理、垂直,处,处理方法。,数据的水平,处,处理：在进行分,析,析数据时，,将,将前后两个,时,时间的负荷,数,数据作为基,准,准，设定待,处,处理数据的,最,最大变动范,围,围，当待处,理,理数据超过,这,这个范围，,就,就视为不良,数,数据，采用,平,平均值的方,法,法平稳其变,化,化；,数据的垂直,处,处理：在负荷数,据,据预处理时,考,考虑其,24h,的小周期，,即,即认为不同,日,日期的同一,时,时刻的负荷,应,应该具有相,似,似性，同时,刻,刻的负荷值,应,应维持在一,定,定的范围内,，,，对于超出,范,范围的不良,数,数据，修正,为,为待处理数,据,据的最近几,天,天该时刻的,负,负荷平均值,。,。,确定性负荷,预,预测方法,确定性负荷,预,预测方法是,把,把电力负荷,预,预测用一个,或,或一组方程,来,来描述，电,力,力负荷与变,量,量之间有明,确,确的一一对,应,应关系。,确定性负荷,预,预测方法又,分,分为：,经验预测法,经典预测法,相关分析法,指数平滑法,等,等。,最大负荷值,传,传统的预测,方,方法,当已知规划,期,期的负荷需,用,用电量后，,一,一般可用最,大,大负荷利用,小,小时数法、,同,同时率法预,测,测最大负荷,值,值。,(1),最大负荷利,用,用小时法,最大负荷,=,预测需电量,/,年最大负荷,利,利用小时数,年最大负荷,利,利用小时数,：,：参考历史统,计,计值及经负,荷,荷特性分析,后,后确定。,(2),同时率法,综合用电最,大,大负荷,=,供电地区的,最,最大负荷之,和,和,同时率,K,最大发电负,荷,荷,=,综合用电最,大,大负荷,+,系统的线损,和,和厂用电,用所求各供,电,电地区的最,大,大负荷之和,乘,乘以同时率,K,，得到整个,系,系统的综合,用,用电最高负,荷,荷，再加上,整,整个系统的,线,线损和厂用,电,电后，就可,以,以求得整个,系,系统的最大,发,发电负荷。,这是因为各,用,用户的最大,值,值不可能在,同,同一时刻出,现,现，一般同,时,时率的大小,与,与电力用户,的,的多少、各,用,用户的用电,特,特点等有关,。,。每个系统,应,应根据实际,统,统计资料确,定,定。,电力,负,负荷,的,的经,验,验预,测,测法,主,主要,依,依靠,专,专家,的,的判,断,断，,不,不建,立,立数,学,学模,型,型，,用,用于,针,针对,电,电力,负,负荷,变,变化,给,给出,方,方向,性,性的,结,结论,。,。,经验,预,预测,法,法,专家,预,预测,法,法,:,专家,会,会议,法,法：通,过,过召,集,集专,家,家开,会,会面,对,对面,的,的讨,论,论问,题,题,其主,要,要缺,点,点是,参,参与,人,人数,有,有限,权威,者,者的,意,意见,可,可能,影,影响,到,到其,他,他人,的,的意,见,见。,专家,小,小组,法,法：专,家,家们,通,通过,书,书面,形,形式,独,独立,的,的发,表,表看,法,法，,并,并给,专,专家,重,重新,考,考虑,、,、修,改,改原,先,先意,见,见的,机,机会,，,，最,后,后得,到,到预,测,测结,果,果。,类比,法,法：事,物,物进,行,行对,比,比分,析,析,通过,已,已知,事,事物,对,对未,知,知的,事,事物,做,做出,预,预测,主观,概,概率,法,法：请,若,若干,专,专家,来,来估,计,计某,特,特定,事,事件,发,发生,的,的主,观,观概,率,率,综合,得,得出,该,该事,件,件的,概,概率,需电,量,量传,统,统的,预,预测,方,方法,需电,量,量传,统,统的,（,（经,典,典）,预,预测,方,方法,主,主要,有,有以,下,下几,种,种：,用电,单,单耗,法,法,电力,弹,弹性,系,系数,法,法,负荷,密,密度,法,法,综合,用,用电,水,水平,法,法,人均,电,电量,指,指标,换,换算,法,法,分部,门,门法,用电,单,单耗,法,法,根据,产,产品,（,（或,产,产值,）,）用,电,电单,耗,耗和,产,产品,产,产量,（,（或,产,产值,）,）来,推,推算,电,电量,，,，是,预,预测,有,有单,耗,耗指,标,标的,工,工业,和,和部,分,分农,业,业用,电,电量,的,的一,种,种直,接,接有,效,效的,方,方法,。,。,所需,要,要的,用,用电,量,量,A=,预测,期,期的,产,产品,产,产量,G(,或产,值,值,),用电,单,单耗,量,量,Q,，即,A=,Q,G,。,适用,于,于已,有,有生,产,产或,建,建设,计,计划,的,的中,近,近期,负,负荷,预,预测,。,。,分 类,可比水泥,综合电耗限额限定值,b(kWh/t),4000t/d,以上,(,含,4000t/d),85,2000t/d-4000t/d(,含,2000t/d),90,水泥,企,企业水泥,单,单位,产,产品,能,能耗,限,限额先进,值,值,用电,单,单耗,法,法,电力,弹,弹性,系,系数,法,法,电力,弹,弹性,系,系数,k,dt,:,在某,一,一时,期,期内,用,用电,量,量的,平,平均,年,年增,长,长率,k,zch,与同,时,时期,国,国内,生,生产,总,总值,(GDP),平均,年,年增,长,长率,k,gzch,的比,值,值。,电力,弹,弹性,系,系数,的,的定,义,义：,优点：计,算,算简,单,单。,缺点：预,测,测结,果,果准,确,确度,不,不高,，,，可,用,用作,远,远期,规,规划,粗,粗线,条,条的,负,负荷,预,预测,。,。,通常,令,k,dt,=1.05,举例,如,如下,:,负荷,密,密度,法,法,负荷,密,密度,d,是指,每,每平,方,方公,里,里土,地,地面,积,积上,的,的平,均,均负,荷,荷数,值,值。,参,参照,城,城市,发,发展,规,规划,、,、人,口,口规,划,划、,居,居民,收,收入,水,水平,增,增长,情,情况,，,，来,测,测算,城,城乡,负,负荷,水,水平,。,。,计算,公,公式,：,：,P=S,d,式中,：,：,P,某地,区,区年,综,综合,负,负荷,；,；,S,该地,区,区土,地,地面,积,积；,d,平均,每,每平,方,方公,里,里负,荷,荷密,度,度。,【,例,2】,下表,为,为,1987,年我,国,国某,些,些大,城,城市,负,负荷,密,密度,（,（,kW/km,2,），,但,但北,京,京市,在,在规,划,划城,市,市负,荷,荷水,平,平时,，,，对,四,四环,以,以内,负,负荷,密,密度,按,按,40-50MW/km,2,、四,环,环以,外,外至,规,规划,市,市区,边,边缘,负,负荷,密,密度,按,按,10MW/km,2,、市,区,区外,则,则按,0.19-0.32MW/km,2,进行,规,规划,和,和设,计,计。,城市,全市,市区,市中心,北京,126.7,1733.0,2832.0,沈阳,98.3,218.45,2829.8,上海,6957.0,广州,73.0,526.50,5217.0,重庆,37.2,1195.0,3553.0,天津,137.6,222.2,4620.9,珠海,50.6,72.0,673.1,武汉,120.25,4329.0,【,例,3】2013,年延,安,安市,北,北区,电,电力,专,专项,规,规划,综合,用,用电,水,水平,法,法,综合,用,用电,水,水平,法,法：,按,按照,预,预测,的,的人,口,口数,及,及每,人,人平,均,均耗,电,电量,来,来预,测,测居,民,民总,用,用电,量,量。,海南,省,省五,指,指山,市,市,2001,2012,年，,五,五指,山,山市,人,人均,用,用电,量,量从,215.76kWh/,人增,长,长到,844.5kWh/,人，,年,年均,增,增长,率,率为,24.28%,人均,电,电量,指,指标,换,换算,法,法,选取,一,一个,与,与本,地,地区,人,人文,地,地理,条,条件,、,、经,济,济发,展,展等,各,各方面相,似,似的国内,外,外地,区,区作,为,为比较对象,，,，通,过,过分,析,析比,较,较两,地,地过,去,去和,现,现在,的,的人,均,均电,量,量指,标,标得,到,到本,地,地区,的,的人,均,均电,量,量预,测,测值,，,，再,结,结合,人,人口,分,分析,得,得到,总,总用,电,电量,的,的预,测,测值,。,。,分部,门,门法,分别,对,对生活,用,用电和产业,用,用电进行,预,预测,，,，二,者,者相,加,加得,到,到总,需,需求,电,电量,的,的预,测,测。,优点：考,虑,虑了,各,各部,门,门对,负,负荷,的,的影,响,响，,精,精度,高,高。,缺点：数,据,据量,需,需求,大,大。,回归,分,分析,法,法,它利,用,用数,理,理统,计,计原,理,理，,对,对大,量,量的,统,统计,数,数据,进,进行,数,数学,处,处理,，,，并,确,确定,用,用电,量,量与,某,某些,自,自变,量,量之,间,间的,相,相关,关,关系,，,，建,立,立一,个,个相,关,关性,较,较好,的,的数,学,学模,式,式即,回,回归,方,方程,，,，用,以,以预,测,测今,后,后的,用,用电,量,量。,.,其任,务,务是,确,确定预测,值,值和影响,因,因子之间,的,的关,系,系。,回归,预,预测,法,法是最小,二,二乘,法,法原,理,理的发,展,展。,回归,分,分析,法,法：,一,一元,线,线性,回,回归,、,、多,元,元线,性,性回,归,归和,非,非线,性,性回,归,归法,。,。,根据,历,历史,数,数据,，,，选,择,择最,接,接近,的,的曲,线,线函,数,数，,用,用最,小,小二,乘,乘法,(,或其,他,他方,法,法,),求解,出,出回,归,归系,数,数，,建,建立,回,回归,方,方程,，,，然,后,后用,相,相关,系,系数,检,检验,，,，认,为,为合,格,格后,，,，则,回,回归,方,方程,是,是有,意,意义,的,的，,并,并可,算,算出,回,回归,方,方程,的,的标,准,准偏,差,差，,做,做出,回,回归,方,方程,所,所预,测,测结,果,果的,可,可信,度,度。,回归,模,模型,预,预测,技,技术,【,要点,】,根据,负,负荷,过,过去,的,的历,史,史资,料,料,建立,可,可以,进,进行,数,数学,分,分析,的,的数,学,学模,型,型,对未,来,来的,负,负荷,进,进行,预,预测,包括,线,线性,回,回归,和,和非,线,线性,回,回归,根据,散,散点,图,图来,判,判断,模,模型,的,的大,致,致类,型,型,从理论,上,上讲，,任,任何回,归,归方程,只,只适用,于,于原来,观,观测数,据,据的变,化,化范围,内,内，而,不,不适于,未,未来，,但,但在实,际,际应用,中,中总用,于,于适当,未,未来时,间,间范围,。,。,一元线,性,性回归,假定未,来,来的增,长,长是过,去,去增长,模,模式的,继,继续，,根,根据过,去,去的统,计,计资料,进,进行外,推,推，以,预,预测未,来,来状况,的,的方法,称,称为外,推,推法。,一,一般要,用,用十年,或,或十年,以,以上的,历,历史数,据,据，才,能,能比较,准,准确。,一般按,时,时间序,列,列趋势,进,进行，,外,外推法,预,预测的,数,数学模,型,型有三,种,种：,【,直线型,】,y=a+bt,，适用,于,于逐年,增,增减量,大,大致相,同,同。,【,指数型,】,y=ab,t,，适用,于,于每年,的,的增减,率,率大致,相,相同。,【,抛物线,型,型,】,y=a+bt+t,2,，适用,于,于每年,增,增减量,之,之间相,差,差数大,致,致相同,。,。以最,小,小二乘,法,法趋势,线,线配合,的,的方法,准,准确率,较,较高。,外推法,【,例,4】,某地区,用,用电逐,年,年增长,，,，其中,19952005,年用电,量,量如下,表,表所示,，,，预测,2006,年本地,区,区的用,电,电量。,年份,时间序列,ti,用电量,（百万,kW,h,）,1995,-5,260,25,-1300,1996,-4,280,16,-1120,1997,-3,310,9,-930,1998,-2,320,4,-640,1999,-1,332,1,-332,2000,0,420,0,0,2001,1,455,1,455,2002,2,472,4,944,2003,3,481,9,1443,2004,4,505,16,2020,2005,5,580,25,2900,合计,0,4415,110,3440,解：由上,表,表可得,有,有关参,数,数：,故可得,外,外推法,方,方程：,由此可,得,得,2006,年该地,区,区预测,用,用电量,：,：,时间序,列,列法,根据历,史,史统计,资,资料，,总,总结出,电,电力负,荷,荷发展,水,水平与,时,时间先,后,后顺序,的,的关系,，,，即把时间序,列,列作为一,个,个随机,变,变量序,列,列，用,概,概率统,计,计的方,法,法，尽,可,可能减,少,少偶然,因,因素的,影,影响，,得,得出电,力,力负荷,随,随时间,序,序列所,反,反映出,来,来的发,展,展方向,与,与趋势,，,，并进,行,行外推,以,以预测,未,未来负,荷,荷发展,的,的水平,。,。,简单平,均,均法、,加,加权平,均,均法和,移,移动平,均,均法等,都,都属于,时,时间序,列,列法。,时间序,列,列法是,一,一种最,为,为常见,的,的短期,负,负荷预,测,测方法,，,，它是,针,针对整,个,个观测,序,序列呈,现,现出的,某,某种随,机,机过程,的,的特性,，,，去建,立,立和估,计,计产生,实,实际序,列,列的随,机,机过程,的,的模型,，,，然后,用,用这些,模,模型去,进,进行预,测,测。它,利,利用了,电,电力负,荷,荷变动,的,的惯性,特,特征和,时,时间上,的,的延续,性,性，通,过,过对历,史,史数据,时,时间序,列,列的分,析,析处理,，,，确定,其,其基本,特,特征和,变,变化规,律,律，预,测,测未来,负,负荷。,时间序,列,列预测,方,方法可,分,分为确,定,定型和,随,随机性,两,两类，,确,确定型,时,时间序,列,列作为,模,模型残,差,差用于,估,估计预,测,测区间,的,的大小,。,。随机,型,型时间,序,序列预,测,测模型,可,可以看,作,作一个,线,线性滤,波,波器。,根据线,性,性滤波,器,器的特,性,性，时,间,间序列,可,可划为,自,自回归,(AR),、动平,均,均,(MA),、自回,归,归,-,动平均,(ARMA),、累计,式,式自回,归,归,-,动平均,(ARIMA),、传递,函,函数,(TF),几类模,型,型,.,其负荷,预,预测过,程,程一般,分,分为,:,模型识,别,别、模,型,型参数,估,估计、,模,模型检,验,验、负,荷,荷预测,、,、精度,检,检验预,测,测值修,正,正,5,个阶段,。,。,指数平,滑,滑预测,法,法,指数平,滑,滑法是,确,确定性,的,的时间,序,序列分,析,析技术,。,。,指数平,滑,滑预测,法,法,一次指,数,数平滑,预,预测法,【,预测公,式,式,】,选定参,数,数，初值，便可,计,计算指,数,数平滑,序,序列,用,t,期的平,滑,滑值预测,t+1,期的电,力,力负荷。,特别的,，,，这,就,就是一,次,次指数,平,平滑预,测,测法。,由上式,可,可得,【,预测值,计,计算,】,用预测值代替平滑值得预测递,推,推公式,或,前式称,为,为直接,式,式，后,式,式称为,误,误差改,正,正式。,用上述,公,公式作,预,预测时,，,，遇到,两,两个问,题,题，一,是,是确定,初,初值，二是的取值,。,。,【,初值确,定,定,】,当,t,较大或接近,1,时，初值的权系,数,数很小,，,，末项,可,可忽略,不,不计，,所,所以的选取,并,并不十,分,分重要,，,，一般,取,取或。,当数据,较,较少且偏小时，初值的选取,对,对预测,结,结果影,响,响较大,，,，可通,过,过分析,预,预测误,差,差取到,较,较为合,理,理的初,值,值。,【,的取值,】,分析递,推,推公式,可,可知，,若,若数据,序,序列波,动,动较大,，,，为了,在,在预测,中,中反应,这,这种波,动,动，应突出新,数,数据的作用,，,，或强,化,化误差,修,修正项，要用,较,较大的值，如,取,取。,反之取,较,较小的值。,不确定,性,性负荷,预,预测方,法,法,20,世纪,80,年代后,期,期，一,些,些基于,新,新兴学,科,科理论,的,的现代,预,预测方,法,法逐渐,得,得到了,成,成功应,用,用。,这其中,主,主要有,灰,灰色数,学,学理论,、,、专家,系,系统方,法,法、神,经,经网络,理,理论、,模,模糊预,测,测理论,等,等。,这些方,法,法用于,解,解决不,确,确定型,问,问题时,，,，又称,不,不确定,性,性负荷,预,预测方,法,法。,不确定,性,性负荷,预,预测方,法,法,灰色预,测,测法,专家系,统,统预测,法,法,神经网,络,络预测,法,法,小波分,析,析预测,技,技术,模糊预,测,测法,其他预,测,测方法,预测方,法,法比较,【,原因,】,实际电,力,力负荷,发,发展变,化,化规律,非,非常复,杂,杂，为,了,了解决,这,这一实,际,际问题,，,，产生,了,了一类,基,基于类,比,比对应,等,等关系,进,进行推,理,理预测,的,的不确,定,定性预,测,测方法,。,。,灰色预,测,测法,灰色预,测,测法是,以,以灰色,系,系统理,论,论为基,础,础的负,荷,荷预测,方,方法。,灰色系,统,统理论,是,是由黑,箱,箱（完,全,全未知,的,的信息,）,）,白箱（,完,完全已,知,知的信,息,息）,灰箱（,部,部分已,知,知的信,息,息）理,论,论拓展,而,而来的,。,。,电力系,统,统本身,具,具有灰,色,色系统,的,的基本,特,特征。,灰色系,统,统模型,具,具有要,求,求负荷数,据,据少、,不,不考虑,分,分布规,律,律、运,算,算方便,的,的优点,，,，但数,据,据离散,度,度大时，或