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摘要:电力系统短期负荷预测是供电系统的一项非常重要的工作,本文详尽综述了电力系统短期预测方法、经典方法有回归分析法、时间序列法;传统方法有相似日法、状态空间法;智能预测法有专家系统法、人工神经网络法等進行了深入的探讨和研究。
关键词:电力系统;短期负荷;预测
电力系统的负荷预测不仅保证了电力系统自身的安全,同时也是在今天市场经济的环境下保证能够有计划用电和进行合理有序供电的重要保证,此外随着电力科学技术的发展和现代社会市场化程度的不断提高,对电力系统负荷预测准确实时的程度和合理有序的制定供电计划进行用电调度等方面的要求更加提高。而要提高对电力系统短期负荷预测的精确度就必须对其负荷预测的方法进行研究,有众多的科研专家做了此方面大量的工作,但是对电力系统短期负荷造成影响的因素非常复杂,故而我们对电力系统短期负荷的预测方法进行综述,对其原理过程和优点缺点等进行分析,为电力系统短期负荷预测提出其发展的方向和寻找到行之有效的方法[1]。
一、电力系统短期预测方法综述
1.经典方法
1.1 回归分析法。此方法在进行电力系统短期负荷的预测时根据对电力系统负荷产生各种变化的因素和数据加以分析,找出自变量与因变量所发生变化时的一定规律,从而能够列出回归方程式进而推理出电力系统将来变化所产生的负荷值。其计算原理相对比较简单,对电力系统短期负荷预测的速度快,对于未曾出现的一些问题也能良好的预测,此为回归分析法的优点[1]。其缺点是由于其过于简单的计算原理对于所产生的复杂情况预测的精度不高,对于数据的分析比较低。
1.2时间序列法。时间序列法是根据电力系统短期负荷预测随着时间的变化所产生的历史数据加以分析,建立起相应的预测方程式进而对电力系统进行预测的一种方法。其在电力系统负荷预测的过程中无需太多的数据进行分析,工作量比较小是此方法的优点所在,其缺点是对于所发生的不确定性因素,比如天气和节假日等的不确定性因素难以考虑到,对于电力系统所发生的不均匀负荷变化难以预测。
2.传统方法
2.1 相似日法。相似日法对电力系统短期负荷预测的预测日相应的负荷能够修正,从而得出预测结果的一种方法,其优点是应用原理非常简单,使用非常方便,所产生的使用效果也非常明显,是一种非常有用的电力系统短期负荷预测的方法[1]。其缺点是根据电力系统负荷预测日进行参数的修正和建立起与之对应的评价函数非常困难。
2.2状态空间法。状态空间法能够将电力系统的负荷进行分解,在所产生的确定分量用线性函数进行表达从而实现负荷预测的目的,而对其所产生的随机分量用状态空间模型的方法实现对其负荷进行预测,其优点是能够获得对电力系统负荷预测一系列的很多数据,能够得到更为准确的电力系统负荷预测值。其缺点是在电力系统负荷预测的实际工作中很难对量测噪音等进行估计。
3.智能预测法
3.1 专家系统法。此方法是对于电力系统领域有着非常丰富知识和实际应用经验的专家,能够进行推理和进行程序设计计算机系统实现对电力系统负荷进行预测的一种方法。其优点是在电力系统负荷预测的过程中能够全面的对影响其负荷预测的诸多因素进行综合考虑,将整个过程程序化,对于电力系统负荷预测所出现的新问题能够及时做出明确的判断,另外此方法的最大优点是拥有知识丰富和实际应用经验的专家能够不断提高自身的工作经验水平,更加优化电力系统负荷预测的计算机系统,从而在很大程度上提高了负荷预测的准确性和工作效率,大量的减少了冗繁数据所带来的困扰[2]。其缺点是专家系统法是要将专家的知识和实际应用经验进行转化,此一系列的过程非常复杂,存在着诸多方面的困难,此外由于电力系统负荷在不同的地域有着不同的特点,在一个地域所设计开发的专家系统不能直接普及到其他地域;最后就是专家系统法在专家进行操作完成电力系统负荷预测时所产生的人为差错时有发生。
3.2 人工神经网络法。人工神经网络法是智能预测法的一种非常重要的方法,自上世纪末神经网络法就已经用于电力系统负荷预测上且已经实现成功应用和进行了此方面大量的研究。神经网络法能够很强的处理电力系统短期负荷由于天气因素和人为活动因素所产生的变动,其对在一段时间内电力系统的负荷变动进行取样再经过网络训练从而达到预测精度的要求作为电力系统短期负荷预测的模型有着非常良好的预测精度。其优点是能够将信息进行储存记忆且达到优化计算的效果,另外还有着非常强大的推理计算能力和容错能力,它区别于其他算法的强大功能就是自适应功能,能够对没有一定规律的非准确的负荷变动有着良好的自适应性。其缺点是对神经网络的层数和神经元个数大多是人工自身的判断,其科学性比较差和很难进行快速的学习[2]。
二、结论
电力系统负荷预测的精度对电力系统能够安全的运行起着至关重要的作用,也在很大程度上影响着供电质量和电力系统经济发展的可持续性。而对电力系统短期负荷预测的方法进行一系列的分析比较和综述,使我们更加清晰明确的认识到电力系统短期负荷预测方法的优点所在和缺点所在,从而使我们对负荷预测结果有一个明确的认识和理清不同预测方法对电力系统预测结果的思路,能够更加良好的适应在今天市场经济环境下对电力系统负荷预测的新要求,从而切实可行的运用到实践之中和能够有针对性的灵活选用电力系统负荷预测的方法。
参考文献
[1]郭华安.电力系统短期负荷预测精度研究[J].新疆:科技咨询,2011(21):132-133
[2]杨立成.电力系统短期负荷预测方法研究分析[J].广西:企业科技发展,2010(11):57-58
关键词:电力系统;短期负荷;预测
电力系统的负荷预测不仅保证了电力系统自身的安全,同时也是在今天市场经济的环境下保证能够有计划用电和进行合理有序供电的重要保证,此外随着电力科学技术的发展和现代社会市场化程度的不断提高,对电力系统负荷预测准确实时的程度和合理有序的制定供电计划进行用电调度等方面的要求更加提高。而要提高对电力系统短期负荷预测的精确度就必须对其负荷预测的方法进行研究,有众多的科研专家做了此方面大量的工作,但是对电力系统短期负荷造成影响的因素非常复杂,故而我们对电力系统短期负荷的预测方法进行综述,对其原理过程和优点缺点等进行分析,为电力系统短期负荷预测提出其发展的方向和寻找到行之有效的方法[1]。
一、电力系统短期预测方法综述
1.经典方法
1.1 回归分析法。此方法在进行电力系统短期负荷的预测时根据对电力系统负荷产生各种变化的因素和数据加以分析,找出自变量与因变量所发生变化时的一定规律,从而能够列出回归方程式进而推理出电力系统将来变化所产生的负荷值。其计算原理相对比较简单,对电力系统短期负荷预测的速度快,对于未曾出现的一些问题也能良好的预测,此为回归分析法的优点[1]。其缺点是由于其过于简单的计算原理对于所产生的复杂情况预测的精度不高,对于数据的分析比较低。
1.2时间序列法。时间序列法是根据电力系统短期负荷预测随着时间的变化所产生的历史数据加以分析,建立起相应的预测方程式进而对电力系统进行预测的一种方法。其在电力系统负荷预测的过程中无需太多的数据进行分析,工作量比较小是此方法的优点所在,其缺点是对于所发生的不确定性因素,比如天气和节假日等的不确定性因素难以考虑到,对于电力系统所发生的不均匀负荷变化难以预测。
2.传统方法
2.1 相似日法。相似日法对电力系统短期负荷预测的预测日相应的负荷能够修正,从而得出预测结果的一种方法,其优点是应用原理非常简单,使用非常方便,所产生的使用效果也非常明显,是一种非常有用的电力系统短期负荷预测的方法[1]。其缺点是根据电力系统负荷预测日进行参数的修正和建立起与之对应的评价函数非常困难。
2.2状态空间法。状态空间法能够将电力系统的负荷进行分解,在所产生的确定分量用线性函数进行表达从而实现负荷预测的目的,而对其所产生的随机分量用状态空间模型的方法实现对其负荷进行预测,其优点是能够获得对电力系统负荷预测一系列的很多数据,能够得到更为准确的电力系统负荷预测值。其缺点是在电力系统负荷预测的实际工作中很难对量测噪音等进行估计。
3.智能预测法
3.1 专家系统法。此方法是对于电力系统领域有着非常丰富知识和实际应用经验的专家,能够进行推理和进行程序设计计算机系统实现对电力系统负荷进行预测的一种方法。其优点是在电力系统负荷预测的过程中能够全面的对影响其负荷预测的诸多因素进行综合考虑,将整个过程程序化,对于电力系统负荷预测所出现的新问题能够及时做出明确的判断,另外此方法的最大优点是拥有知识丰富和实际应用经验的专家能够不断提高自身的工作经验水平,更加优化电力系统负荷预测的计算机系统,从而在很大程度上提高了负荷预测的准确性和工作效率,大量的减少了冗繁数据所带来的困扰[2]。其缺点是专家系统法是要将专家的知识和实际应用经验进行转化,此一系列的过程非常复杂,存在着诸多方面的困难,此外由于电力系统负荷在不同的地域有着不同的特点,在一个地域所设计开发的专家系统不能直接普及到其他地域;最后就是专家系统法在专家进行操作完成电力系统负荷预测时所产生的人为差错时有发生。
3.2 人工神经网络法。人工神经网络法是智能预测法的一种非常重要的方法,自上世纪末神经网络法就已经用于电力系统负荷预测上且已经实现成功应用和进行了此方面大量的研究。神经网络法能够很强的处理电力系统短期负荷由于天气因素和人为活动因素所产生的变动,其对在一段时间内电力系统的负荷变动进行取样再经过网络训练从而达到预测精度的要求作为电力系统短期负荷预测的模型有着非常良好的预测精度。其优点是能够将信息进行储存记忆且达到优化计算的效果,另外还有着非常强大的推理计算能力和容错能力,它区别于其他算法的强大功能就是自适应功能,能够对没有一定规律的非准确的负荷变动有着良好的自适应性。其缺点是对神经网络的层数和神经元个数大多是人工自身的判断,其科学性比较差和很难进行快速的学习[2]。
二、结论
电力系统负荷预测的精度对电力系统能够安全的运行起着至关重要的作用,也在很大程度上影响着供电质量和电力系统经济发展的可持续性。而对电力系统短期负荷预测的方法进行一系列的分析比较和综述,使我们更加清晰明确的认识到电力系统短期负荷预测方法的优点所在和缺点所在,从而使我们对负荷预测结果有一个明确的认识和理清不同预测方法对电力系统预测结果的思路,能够更加良好的适应在今天市场经济环境下对电力系统负荷预测的新要求,从而切实可行的运用到实践之中和能够有针对性的灵活选用电力系统负荷预测的方法。
参考文献
[1]郭华安.电力系统短期负荷预测精度研究[J].新疆:科技咨询,2011(21):132-133
[2]杨立成.电力系统短期负荷预测方法研究分析[J].广西:企业科技发展,2010(11):57-58