基于多元線性回歸模型的中長期電力負荷預測

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1、基于多元線性回歸模型的中長期電力負荷預測魏天琪徐州樹人中學摘要：電力系統(tǒng)屮長期負荷預測是電力生產(chǎn)部門的重要工作2—，對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行具有重要意義。本文采用多元線性回歸算法，建立了中長期電力負荷預測模型，并以江蘇省年度電力負荷數(shù)據(jù)為例進行仿真計算，結(jié)果顯示預測精度較為準確，證明模型的有效性，關鍵詞：電力系統(tǒng);中長期負荷預測;多元線性回歸;作者簡介：魏天琪（2000—）,男，江蘇省徐州市樹人中學高二在讀學生，研究方向：電力系統(tǒng)及其自動化。1.電力負荷1.1電力負荷的分類1.1.1按物理性能劃分電力負荷按物理性能可以分為兩種:有功負荷和無功負荷。有功負荷是真實消耗掉的能量;無功負

2、荷則是在電能輸送和轉(zhuǎn)換過程中建立磁場而消耗的功率，它并不做功。1.1.2按電能的劃分電力負荷根據(jù)電能的生產(chǎn)過程分為發(fā)電負荷、供電負荷和用電負荷。發(fā)電負荷指電網(wǎng)或發(fā)電廠的實際發(fā)電出力;供電負荷指的是某地區(qū)內(nèi)部發(fā)電負荷減去廠用電負荷再加上從地區(qū)外輸入的負荷，再減去向地區(qū)外輸出的負荷。用電負荷指地區(qū)供電負荷減去線路和變壓器的損耗后的負荷值。1.1.3按供電可靠性劃分供電可靠性能夠?qū)㈦娏ω摵蓜澐譃閮簜€級別:一級負荷、二級負荷、三級負荷等。一級負荷如果中斷供電將造成人身傷亡，或造成大型設備不可逆損壞，或?qū)窠?jīng)濟帶來巨大損失。二級負荷如果中斷供電將造成較人經(jīng)濟損失、影響重要單位的正常工作或

3、公共場所秩序混亂。三級負荷指除一、二級負荷外的其他負荷，如果中斷供電造成影響較小。1.1.4按用途分類按照電能的用途，電力負荷可以分為城市居民負荷、商業(yè)負荷、工業(yè)負荷、農(nóng)業(yè)負荷、其他負荷等。城市居民負荷指居民的家用生活負荷;商業(yè)負荷指用于商業(yè)的生產(chǎn)、照明等負荷;工業(yè)用電負荷指企業(yè)等用于工業(yè)生產(chǎn)的負荷;農(nóng)業(yè)負荷指從事農(nóng)業(yè)活動需要的電力負荷。1.2電力負荷的特點電力工業(yè)的產(chǎn)品即電能無法長期大量儲存，電力的牛產(chǎn)和消費必須同時進行。電力負荷主要有以下特點：(1)電力負荷具有連續(xù)性。電力負荷不能突變，無論增長或降低必須漸變，表現(xiàn)為負荷曲線連續(xù)變化、沒有奇點。(2)電力負荷具有實時變化性。負

4、荷數(shù)據(jù)不是恒定不變的，由于各種因素能夠?qū)ω摵稍斐捎绊?，所以其隨吋處在變化之中。(3)電力負荷具有周期性。電力負荷對于季節(jié)、溫度、天氣是十分敏感的，會根據(jù)它們的變化而變化，所以從某種程度上體現(xiàn)出連續(xù)的相同的變化，呈現(xiàn)成一種周期性。2?中長期電力負荷預測2.1中長期電力負荷預測的概念負荷預測指的是在充分考慮某些重要的系統(tǒng)運行特性、增容決策、自然條件與社會影響的條件下，研究或使用一套處理過去與未來負荷的數(shù)學方法，在滿足精度要求的前提下，確定未來某一特定時刻的負荷數(shù)值的過程[1]O根據(jù)預測周期的不同，電力負荷預測可以分為長期電力負荷預測、中期電力負荷預測、短期電力負荷預測和超短期電力負荷

5、預測：長期電力負荷對應年度預測。它能提供電源、電網(wǎng)規(guī)劃的基礎數(shù)據(jù)，確定電力設備年度檢修計劃、運行方式等。影響它的眾多因素有國民經(jīng)濟發(fā)展情況、人口、產(chǎn)值單耗、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整情況、電價政策等。中期電力負荷對應刀度預測。它可以安排刀度檢修計劃、運行方式、水庫調(diào)度計劃、電煤計劃。其影響因素為大用戶牛產(chǎn)計劃、氣象條件、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整情況、電價政策等。短期電力負荷對應口預測。它可以安排口開停機計劃、發(fā)電計劃等。主要影響因素有氣象因素(溫度、濕度、降雨等)、電價等。超短期電力負荷預測對應小時預測。它可以用于實時安全分析、實施經(jīng)濟調(diào)度等。變化波動一般較大。2.2中長期電力負荷預測的意義電力系統(tǒng)能夠為

6、各種用戶盡可能地提供可靠性高、質(zhì)量良好和持續(xù)的電能。可是系統(tǒng)的發(fā)電和負荷必須保持實時動態(tài)平衡，否則輕則供電質(zhì)量下降，重則危及系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。所以，準確預測電力負荷的變化，才能止確地安排機組啟停和檢修、制定發(fā)電計劃、合理分配電量。(1)電力負荷預測能夠為電力規(guī)劃提供數(shù)據(jù)，幫助制定電網(wǎng)發(fā)展計劃，還能夠為電網(wǎng)投資提供參考依據(jù)。電力負荷預測是電力系統(tǒng)規(guī)劃、調(diào)度、運行的基本工作，準確的負荷預測能夠為電力短期調(diào)度以及長期規(guī)劃提供有效的依據(jù)。(2)電力系統(tǒng)在運營過程中難免會岀現(xiàn)機器損壞、報廢的現(xiàn)象，運用電力負荷預測就可以對其進行一定的提前判斷，并能夠有序的有層次性的安排檢修、調(diào)整。電力負荷預測

7、則是電力系統(tǒng)屮安排檢修計劃的基礎。(3)由于電力負荷預測具有一定提前性，能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的負荷進行事前預估，所以電力負荷預測能夠極大程度上對電力生產(chǎn)、備用起到有效的協(xié)調(diào)，這種協(xié)調(diào)能夠節(jié)省備用容量、有效降低電力生產(chǎn)成本。(4)我國正在逐步實現(xiàn)電力市場化。在電力進入市場化運行后，電力負荷預測的本質(zhì)實際上是對電力市場需求的預測。在市場的供需下，任何拉閘限電等違反用電合同的行為都必須支付經(jīng)濟賠償，因此在電力企業(yè)減少成本，提高盈利，走向市場的廣闊背景下，電力負荷預測成為關鍵。2.3中長期電力