電力負(fù)荷受氣象因素的影響及短期電力負(fù)荷的預(yù)測(cè).doc

電力負(fù)荷受氣象因素的影響及短期電力負(fù)荷的預(yù)測(cè).doc

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1、論文題目:電力負(fù)荷受氣象因素的影響及短期電力負(fù)荷的預(yù)測(cè)姓名:李小強(qiáng)專(zhuān)業(yè):電氣化0807姓名:劉喆專(zhuān)業(yè):電氣化0807姓名:謝琳專(zhuān)業(yè):電氣化0807-30-摘要針對(duì)電力負(fù)荷易受氣象因素的影響,本文通過(guò)對(duì)25天每天24個(gè)整點(diǎn)時(shí)刻的溫度,相對(duì)濕度,氣壓,降水量,風(fēng)向,風(fēng)速和電力負(fù)荷的之間的關(guān)系的研究,得出了各種氣象因素及綜合氣象因素對(duì)電力負(fù)荷的影響,得出了一般的影響規(guī)律,為短期負(fù)荷預(yù)測(cè)提供了理論依據(jù)。利用多元線性回歸對(duì)電力負(fù)荷做出了短期預(yù)測(cè),分析了此模型的預(yù)測(cè)誤差,并對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行了修正。建立了一個(gè)較合理的電力負(fù)荷的特性分析體系。研究時(shí)應(yīng)用了散點(diǎn)圖和相關(guān)性理

2、論進(jìn)行了分析,在相關(guān)性分析的基礎(chǔ)上,利用回歸理論建立了電力負(fù)荷與各氣象因素的關(guān)系模型,從而為實(shí)時(shí)的定量的掌握負(fù)荷與氣象因素的關(guān)系,提供了充分的理論依據(jù)。在對(duì)電力負(fù)荷進(jìn)行短期預(yù)測(cè)時(shí)應(yīng)用了多元非線性回歸,根據(jù)歷史數(shù)據(jù)的變化規(guī)律尋找自變量與因變量之間的回歸方程,確定模型參數(shù),據(jù)此做出預(yù)測(cè)。首先,為了研究綜合氣象因素對(duì)電力負(fù)荷的影響,我們先研究了單一的氣象因素:溫度,相對(duì)濕度,風(fēng)速,氣壓,得出了每個(gè)因素與電力負(fù)荷符合的關(guān)系模型。由圖5-1(電力負(fù)荷與溫度關(guān)系的散點(diǎn)圖)可知,電力負(fù)荷與溫度擬合的關(guān)系較好,呈現(xiàn)明顯的二次相關(guān)性,利用回歸理論,建立電力負(fù)荷與溫度之間

3、的二次回歸模型,擬合結(jié)果為;由圖5-2(電力負(fù)荷與相對(duì)濕度的散點(diǎn)圖)可知,氣象負(fù)荷與相對(duì)濕度擬合的關(guān)系較好,呈現(xiàn)明顯的線性相關(guān)性,利用回歸理論,對(duì)各個(gè)時(shí)段建立了電力負(fù)荷與相對(duì)濕度之間的線性回歸模型,且得出擬合結(jié)果為;由圖5-3(電力負(fù)荷與風(fēng)速的散點(diǎn)圖)可知,電力負(fù)荷與風(fēng)速近似程線性相關(guān),利用回歸理論,建立電力負(fù)荷與風(fēng)速之間的線性回歸模型,擬合結(jié)果;由圖5-4(電力負(fù)荷與氣壓的散點(diǎn)圖)可見(jiàn),電力負(fù)荷與氣壓近似程線性相關(guān),利用回歸理論,建立電力負(fù)荷與氣壓之間的線性回歸模型,擬合結(jié)果為,從圖形上分析可以將該擬合關(guān)系圖線近似看作一條水平直線,從而可以認(rèn)為氣壓對(duì)

4、電力負(fù)荷影響不明顯;由已知數(shù)據(jù)并分析可以得出電力負(fù)荷與降水量和風(fēng)向關(guān)系不大(或者關(guān)系不明顯),我們即假設(shè)電力負(fù)荷與其無(wú)關(guān),以簡(jiǎn)化分析過(guò)程。而分析結(jié)果表明這種分析方法所帶來(lái)的預(yù)測(cè)誤差在誤差允許范圍之內(nèi),所以我們這種分析方法是可行的。在擬合的過(guò)程中,我們首先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理,剔除了一些不合理的數(shù)據(jù),并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分組,把相同溫度下的電力負(fù)荷進(jìn)行了取平均值的處理;同樣的方法處理相對(duì)濕度,風(fēng)速,氣壓,得出各種單一氣象因素作用時(shí)對(duì)電力負(fù)荷影響的單一模型。其次,由于各種天氣因素都是時(shí)刻變化的,為了更加精確的研究電力負(fù)荷與氣象因素的關(guān)系,我們建立了電力負(fù)荷與多氣象因

5、素的綜合模型。這里我們選取了分析將溫度﹑相對(duì)濕度和風(fēng)速作為綜合氣象因素對(duì)電力負(fù)荷的影響。由前面的分析和結(jié)論,并依據(jù)“多元線性回歸”思想,我們初步建立了整點(diǎn)時(shí)刻電力負(fù)荷與氣象因素的綜合模型如下:-30-。其中,T表示溫度,V表示風(fēng)速,H表示相對(duì)濕度。并應(yīng)用matlab軟件對(duì)已知數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,分別得到各個(gè)整點(diǎn)時(shí)刻對(duì)應(yīng)的電力負(fù)荷與綜合氣象因素的擬合函數(shù)關(guān)系,見(jiàn)表5-1。并通過(guò)誤差分析等手段得出該模型是可信的。最后,我們根據(jù)建立的綜合氣象因素對(duì)電力負(fù)荷的影響模型,利用多元非線性回歸預(yù)測(cè)了26到30日每個(gè)24個(gè)整點(diǎn)時(shí)刻的電力負(fù)荷的情況。關(guān)鍵詞:氣象因素;數(shù)據(jù)擬合

6、;多元線性回歸;綜合模型;短期負(fù)荷預(yù)測(cè)。一﹑問(wèn)題的提出電力是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的命脈,隨著人民生活水平的提高,采暖降溫負(fù)荷在總用電負(fù)荷中所占比重越來(lái)越大,直接影響電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。其中影響最明顯的是夏季防暑降溫負(fù)荷和冬季取暖負(fù)荷,即氣象因素的變化導(dǎo)致增加的用電負(fù)荷。也就是說(shuō),氣象因素對(duì)電網(wǎng)負(fù)荷特性的影響越來(lái)越大,因而必須研究負(fù)荷隨氣象變化的規(guī)律,為提高電力系統(tǒng)負(fù)荷的預(yù)測(cè)精度打下基礎(chǔ),為電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行服務(wù)。隨著電力工業(yè)體制改革的深化和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們對(duì)電能質(zhì)量的要求越來(lái)越高,而電力負(fù)荷也側(cè)時(shí)準(zhǔn)確把握市場(chǎng)脈搏、分析未來(lái)電力需求走勢(shì)的必要工具。在電力市場(chǎng)

7、條件了,實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的功率平衡、進(jìn)行備用發(fā)電容量的調(diào)度、調(diào)整發(fā)電機(jī)組的上網(wǎng)順序都需要進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測(cè),準(zhǔn)確的需電量和電力負(fù)荷預(yù)測(cè)時(shí)電力市場(chǎng)運(yùn)行的基本條件和首要任務(wù)。因此電力負(fù)荷預(yù)測(cè)是供電部門(mén)的重要工作之一,合理、準(zhǔn)確地進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測(cè)可以提高電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。影響負(fù)荷預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率的因素很多,其中氣象條件是主要因素之一。氣象包含的因素較多,有溫度、濕度、氣壓、降雨量、日照情況、天氣情況等。在氣象因素中,溫度對(duì)負(fù)荷的影響最大,如何分別考察各個(gè)氣象因素對(duì)電力負(fù)荷的影響以及如何綜合考察這些因素對(duì)電力負(fù)荷的影響,是當(dāng)前負(fù)荷特性分析以及負(fù)荷預(yù)測(cè)工作中迫切需要解決

8、的問(wèn)題。問(wèn)題1:利用附件dataA.xys文件中的某月25天每天24個(gè)整點(diǎn)時(shí)刻的數(shù)據(jù),分析氣象

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