摘要：長期的實踐表明，電網短期負荷預測受不確定因素影響較多，不同地區短期負荷預測的方法和手段不同。要得出某地區較為準確的短期負荷預測值，需要對該地區的負荷特點和構成以及各種影響因素進行綜合分析，對各類預測方法進行實踐訓練后，找出符合本地區特色的負荷模型和預測方法，同時進行必要的人工干預和修正，最后得出準確的短期負荷預測值。本文正是在此基礎之上，研究電網短期負荷預測問題。

　　關鍵詞：電網 短期負荷預測 方法

　　一、研究背景

　　中國的電力系統市場化進入21世紀后突飛猛進發展，在發展的過程中，不斷的自我完善。就是在這樣的歷史背景下，人們開發了能量管理系統，而負荷預測必然成為能量管理系統中重要的核心。特別是在人員精簡化信息科技化、資源共享化的情況下，負荷預測是21世紀電力市場交易管理系統中必不可少的部分。而在現實應用中，不僅電力的安全生產離不開負荷做依據，更重要的是營銷體系，由于電力不可儲存的特殊性，負荷在營銷體系中衡量電力企業不僅是重要經濟手段，而且還是體現出電力企業的效益。

　　二、研究目的

　　本文在現有的對短期負荷預測的研究中，針對負荷特性和未來的發展趨勢，根據氣候特點，建立合理的負荷預測模型，以實現負荷和氣象數據采集，短期電力負荷定時自動預測，負荷預報數據自動上傳上級部門等多種功能為目標，可以減輕負荷預測工程師經常進行的繁雜的數據整理和加工工作，保證歷史數據的可繼承性和信息共享，實現信息自動化、科學化和敏捷化，為電網安全、可靠、經濟運行提供重要的技術支持，具有較強的現實意義。

　　三、國內外研究現狀、發展動態

　　負荷預測的研究大致經歷了三個階段：第一個階段是沒有理論和數學模型做支撐的預測，這個時期的短期負荷預測完全依賴于調度員的個人主觀判斷，要求調度員擁有較長時間的電力運行調度工作經驗，一般運行人員無法勝任。預測結果也會因預測人員的不同而存在比較大的差異。

　　四、電網短期負荷預測研究

　　（一）短期負荷預測的概念

　　短期負荷預測一般指一周以內或一天以內的負荷預測；預測對象為日內每個時刻（例如 24、48、96 或 288 點）的負荷，或日用電量，本文采用 96 電負荷預測；主要用于電力系統的調度。像發電機組的開停機計劃以及設備的檢修計劃等，以保證電力設備的可靠運行；短期負荷預測的預測特點為，在年、月、周、日不同期限上均具有明顯的周期性；其主要影響因素有：星期類型、氣象因素（溫度、濕度、降雨等）、電價。

　　（二）電力負荷預測特點

　　電力系統負荷一般可以分為城市民用負荷、商業負荷、農村負荷、工業負荷以及其他負荷等，不同類型的負荷具有不同的特點和規律。總的來說，電力負荷的特點是經常變化的，如按小時變、日變、周變和年變，同時負荷又是以天為單位不斷起伏的，具有較大的周期性，負荷變化是一個連續的過程，一般不會出現大的躍變，但電力負荷對季節、溫度、天氣、作息時間等是敏感的，不同的季節，不同地區的氣候，以及溫度的變化都會對負荷造成明顯的影響。因此，電力負荷的特點決定了電力總負荷由以下四部分組成：基本正常負荷分量、天氣敏感負荷分量、特別事件負荷分量和隨機負荷分量。因此，根據電力負荷的影響因素和變化規律，負荷的預測特點有以下幾個方面：

　　1、不準確性
　　電力負荷的發展是不確定的，會受到電力市場、天氣狀況等因素的影響，而且各種影響因素也是發展變化的。人們對于這些發展變化有些能夠預先估計，有些卻很難事先預見到，加上一些臨時發生變化的影響，就決定了預測結果的不準確性或不完全準確性。

　　2、條件性
　　如果負荷人員真正掌握了電力負荷的本質規律，其預測條件就是必然條件，所做出的預測往往是比較可靠的。然而很多情況下負荷的發展是不確定的，常采用一些假設條件。因此，各種負荷預測都是在一定條件下做出的。

　　3、時間性
　　負荷預測屬于科學預測的范疇，要求有比較確切的數量概念，這就需要確切地指明預測的時間。因此，負荷預測都有一定的時間范圍。

　　4、多方案性
　　由于預測的不準確性和條件性，所以有時要對負荷在各種情況下可能的發展狀況進行預測，就會得到各種條件下不同的負荷預測方案。

　　（三）電網短期負荷預測的主要模型

　　1、多元回歸分析預測模型，回歸分析法根據以往負荷的歷史資料，用數理統計中的回歸分析方法對負荷的觀測數據做統計分析，確定變量之間的相關關系，從而實現負荷預測的目的。

　　2、 指數平滑模型
　　對于電力系統負荷預報，重要的是曲線越接近目前時刻，就應當越準確，而對于過去很久的數據，不必要作很精確的擬合，指數平滑模型就是這樣的一種曲線擬合法。給定一組觀測數據戈，凡X1，X2......可以定義為一個N階動平均，這里，N是時刻t所考慮的數據觀測數目。

　　3、實用預測模型
　　電網受天氣的影響比較大，因此建立一種可以反應天氣變化導致負荷變化的預測模型更具實際意義。本系統建立了一種針對電網負荷預測的實用模型，其基本思想就是根據影響因素的變化預測出相應的負荷變化，氣象條件的變化與負荷的變化之間存在著一種映射關系，從而最終確定預測日的負荷。

　　4、 基于相似日的變權重組合預測模型
　　傳統的組合預測模型都是對各日的虛擬預測誤差同等對待，如果能夠形成以相似程度為加權的綜合模型，則其物理意義十分明確：在所有進行虛擬預測的N天中，與待預測日的特征量相似程度較高的那些虛擬預測日的預測誤差應該在總體的虛擬預測殘差平方和中占據較大的權重。基于這種各模型對相似日的預測效果具有一致性的理念，本文建立了基于相似日的變權重組合預測模型.

　　（四）關鍵技術

　　本文對負荷預測模型庫中的模型加以介紹，提出了一種新的選擇相似日的方法，把證據理論運用到短期負荷預測相似日選擇中來，利用了證據理論從不確定推理的角度，能將客觀問題中的不確定知識形式化后進行推理和判斷的優勢，定量考察選取相似日，提高相似日選擇的準確度。

　　此外，還對組合預測模型加以改進，建立了基于相似日的變權重組合預測模型，首先尋找與待預測日特征量相似程度較高的已知日，然后以該己知日為基礎數據判斷各單一預測模型的優劣從而建立組合預測模型，充分利用模型庫中的多種模型提高預測精度。

　　五、結論

　　短期電力負荷通常是指未來日負荷預測和周負荷曲線預測，本文的預期目標是給電廠安排開停機及發電計劃，它是機組優化組合、經濟調度、水火電協調的基礎。對于經濟合理地安排電網內部發電機組的開停，保證電網安全穩定地運行，合理安排機組檢修，編制發、供電計劃，減少不必要的發電機備用容量，有效降低發電成本，提高電力企業效益等都有很重要的意義。根據負荷預測結果，還可以采取技術措施，比如對負荷側進行管理，增加系統蓄能水平，對電力負荷曲線進行削峰填谷，提升電力容量的利用效率，以此提高系統運行的經濟性和可靠性。