箜 鲞 2008年 l2月 湖 北 电 力 Vo1．32 Add D ec．2008 电力 负荷预 测 方 法 及应 用实例 分 析 周 泉 ，鲍 茜 ，牛 艳 君 (1．湖 北省 鄂 州供 电公 司，湖北 鄂 州 436000；2．湖 北省成 宁供 电公 司 ，湖北 成 宁 437100) [摘 要 ] 负荷 预测 对 电力 系统规 划和 运 行 非 常 重要 ，科技 发展 为 预 测提供 了各 种 理论 和方 法 ， 文 中简述 了电力 负荷 预测 常 用的 4种 方法 ，并 结合 湖 北省 鄂 州 市 2007年 全 社会 用 电量 。对预 测 方 法的 应 用进 行初 步探 讨 。 [关键词 ]电力 负荷 ；负荷预 测 ；预 测方 法 [中 图分 类 号 ]TM715 [文 献标 识 码 ] A [文 章 编 号 】 1006-3986(2008 l增 刊 2-0088-03 电力 负荷 预测 一 般 包 括 电 网最 大 负荷 、全 社 会 用 电量 (Y)=0．1825 X 8 +1．4951×8+13．943= 用 电量及 负荷 曲线 的预 测 。它是在 充分考 虑一 些重 3758 GWh。当 选 择 线 性 模 型 时 ，模 拟 曲 线 为 Y= 要 的系统 运行 特性 、增 容决 策 、自然 条件 与社会 影响 2．955x+11．754，如 图 2。利用 该数 模 ，2007年 ，取 X ∞ ∞ 约 掩 0 的条件下 ，研究 或 利 用 过 去与 未 来 电力 负荷 及 相 关 ： 8，则 2007年 全 社 会 用 电 量 (Y)=2．955×8+ 数 据 ，在 满足 一定 精度 要求 的意义下 ，通 过一项 或多 11．754 =3 539．4 GW h。 项 计算方 法来 确定 未 来某 特定时 间的负荷 数值 。 因 为 电力负 荷预 测是 根据 负荷 的过去 和现在 来推测 它 的未来数 值 ，研究 的对 象是 不肯定 事件 ，所 以它 有不 准 确性 、条件 性 、时 间性和 多方案 特点 。本 文通 过预 测 鄂州市 2007年全 社 会用 电量 ，对几 种预 测方 法应 用 进行初 步探 讨 。 1 趋 势 分 析 法 电力 负 荷趋 势分 析法 是 当前 最流行 的定 量预 测 方法 。它将 已知 的 历 史 数据 拟 合一 条 曲线 ，再选 用 线 性 、多项 式 、对 数 、幂等数 学模 型来反 映这条 曲线 ， 并 按这个 数 字 模 型 来 预 测 未 来 某 一 时 刻 负 荷 预 测 值 。选用 不 同 的数 学 模 型所 得 的 预测 结 果不 同 ，因 此需要 根据 曲线 拟合 度 或地 区实际情 况来选 择适 当 的模 型。如 若采 用 Excel中 的“插 入 图表 ”命 令 ，选 2000年 2001年 2002年 2003年 2004年 2005年 2006年 + 全社会用 电量 一 (多项 式全 社会用电量) 图 1 趋 势 法 选 择 多 项 式 模 型 时 全 社 会 用 电量 模 拟 曲线 35 30 25 2O l5 l0 5 0 择 “折线 图 ”或 “xy散 点 图 ”可轻 松 为 原始 数 据 添 加 2000年 2001年 2002年 2003年 2oo4． 2005年 2006年 多种数模 的趋 势线 ，使用 较为 方便 。 表 1 鄂 州 市 全 杜会 用 电量 —·一全 社会 用 电攮 —— (线 性全社 会 用 电蘸) 单位 ：亿千瓦对 年 份 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 全 量 l 593 1 764 1 907 2 330 2 623 2 990 3 295 图 2 趋 势 法 选 择 线 性 模 型 时 全 社 会 用 电量 模 拟 曲 线 选 择 多 项 式 模 型 时 ，全 社 会 用 电 量 模 拟 曲 线 (趋势线 )为 Y=0．1825x +1．4951 X+13．943，如 图 1。利用 该数 模 ，2007年 ，取 X：8，则 2007年 全社 会 【收 稿 日期 ] 2008．10—12 【作 者 简 介 ] 周 泉 (1976一)，男 ，湖 北 人 鄂 州 ，工程 师 。 · 88 · 2 回归 分 析 法 回归分 析法是 用 数 理 统计 中 的 回归 分 析方 法 ， 通过对 变量 的观测 数 据 进行 统 计 分 析 ，确 定 预 测值 与影响 因子之 间 的 关 系 ，从 而实 现 预 测 目的 。由 于 该方法 中选 用何种 影响 因子 和该 因子 是何种 表达式 是一种 推测 ，而影 响 电力 负荷 因素 相对 较多 ，可 以根 

V01．32 Add Dec．2008 湖 北 电 力 箜 兰鲞 型 2008年12月 据 它 们的变 化规 律采 用 不 同的 影 响 因 子 ，如 居 民用 电与人 口、居 民生活水 平 (可参 考 恩 格 尔 系数 等 )及 气候 情 况等 ，第一 产业 用 电受气候 、季 节等 自然 条件 影 响较 大 ，第 二 产业与 国民生产 总值 相关 联 ，第 三产 业受 季 节 、节假 日、人 口、居 民消 费等 因素影 响较 大 。 40 35 30 25 2O l5 lO 5 O 因此 ，可 以按 不 同电力 负荷 选 不 同 变 量 因子 进 行 预 O 50 i00 150 200 测 ，再将 所有 电 量 进 行 汇 总 ，从 而 得 到全 社 会 用 电 · 系列1 一 (线性系列1) 量 。该 方法是 通过 电力 负荷 与影 响 因子之 间 的规 律 来预 测未 来 电力负 荷 ，所 以该 方法 不 仅 依 赖 于 模 型 图 4 回 归 法 选 择 线性 模 型 时 的模 拟 曲线 的准 确性 ，更 依 赖 于 影 响 因子 本 身 预 测 的准 确 度 。 下 降 ，但不 同 时期 ，国家所 采取 的政策 对单 耗影 响 明 本文 暂 以鄂 州 市 国 内 生产 总值 (GDP)为 变 量 因 子 显 。单 耗法 的优 点 是 方 法 简单 ，对 短 期 负荷 预测 效 进 行 预 测 。 果 较好 。缺 点 是需 做 大 量细 致 的 调研 工 作 ，比较 笼 表 2 鄂 州 GDP与 全 社 会 用 电 量 统 ，很 难 反 映现 代 经 济 、政 治 、气 候 等 条 件 的 影 响 。 年份 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 这 里采 用 GDP单耗 变化 趋势来 预测 全 社 会用 电量 ， 全社拿 电量 1 593 1 764 1 907 2 330 2 623 2 990 3 295 见 表 3。G,DP单 耗 =全社 会 用 电量 ÷GDP(2000年 栗 85．50 93_78l02-53 1l2．59l25．…4 0_l5 l68．33 表 3 鄂 州 GDP用 电 单 耗 不 变 价 )。 按 照 当地政府 2007年预 测 “十 一 五 ”期 间 GDP 的增 长 速 度 为 年 均 13％ ，计 算 2007 年 GDP 为 190．21亿元 。当选 择 多 项 式 模 型 时 ，模 拟 曲线 为 Y = 一 0．0014x +0．562x一22．999，如 图 3。利用 该 数 模 ，2007年 GDP(X)=190．21，则 2007年 全 社 会 用 年 份 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 全 社 会 用 电 量 ／GW h GDP(2000薤 不 变 价 )／亿 元 l 593 l 764 l 907 2 330 2 623 2 990 3 295 85．5O 93．78 l02．53 lJ2．59 125．02 140．15 l68．33 GDP单 耗 0．186 0．188 0．186 0．207 0．2l0 0．213 0．196 电量 (Y)= 一0．0014 ×190．212+0．562×190．21— 当选择 多项 式模 型时 ，鄂州 GDP单耗 模 拟 曲线 22．999 = 3 325 GW h。 为 y= 一0．0013x +0．0138x+0．168，如 图 5。利 用 该数模 ，2007年 取 X=8，则 2007年 GDP用 电单 耗 (Y)= 一0．0013×82+0．0138×8+0．168=0．1952。 预测 2007年 GDP为 190．21亿 元 ，则 2007年 全 社 会 用 电 量 =190．21×0．1952=3 713 GWh。 35 3O 25 20 l5 lO 5 O 50 ioo 15o · 系列 1 一 (多项 系列式1) 图 3 回归 法 选 择 多 项 式 模 型 时 的模 拟 曲 线 当选 择 线性 模 型 时 ，模 拟 曲线 为 Y=0．2195x一 2．3862，如 图 4。 利 用 该 数 模 ，2007年 GDP(X)= 190．21，则 2007年 全 社 会 用 电量 (Y)= 0．2195 X 图 5 单 耗 法选 择 多 项 式 时 的模 拟 曲线 190．21— 2．3862 __ 3 936 GW h。 3 单耗 法 4 弹 性 系数 法 电力 弹性 系数 是反 映电力 消费 的年平 均 增长率 按 照 国家安排 的产 品产 量 、产 值 计 划 和 用 电单 和 国民经 济 的 年平 均增 长 率之 间 的关 系 的宏 观 指 耗 确定需 电量。单 耗法 分 “产 品单 耗 法 ”和 “产 值单 耗 法 ”两 种 。采用 “单耗 法 ”预 测负 荷 前 的关 键 是 确 定 适 当的产 品单耗 或产 值单 耗 。从我 国的实 际情况 来 看 ，一 般规 律是 产 品单耗 逐年 上升 ，产值 单耗 逐 年 标 。电力 弹性 系 数 可 以 用 下 面 的 公 式 来 表 示 ：b= AY／AX。式 中 ：b为 电力 弹 性 系数 ，AY为 电 力 消 费 年 平 均 增 长 率 ；AX 为 国 民 经 济 年 平 均 增 长 率 。 2001～2006年 电力 弹性 系数计 算如 表 4。 ． 89 ． 

笙 鲞 型 2008年 l2月 湖 北 电 力 Vo1．32 Add D ec．2008 表 4 电 力 弹 性 系数 计 算 表 摸不定 ，并且 随着 科学技术 的迅 猛发展 ，节 电技术 和 年份 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 电力需 求侧 管理 、电力与 经济 的关系 急剧 变化 ，电力 全 量 l 593 l 764 1 907 2 33o 2 623 2 99o 3 295 需求与 经济 发展 的变 化 步 伐严 重 失 调 ，使 得 弹性 系 数难 以捉摸 ，使用 弹性 系数 法 预测 电力 需 求 较难 得 增 速／％ 10．7 8．1 22．2 12．6 14．0 10．2 票 000元 85．5 78 1 02_53lI2．59l25．02 14 5 l68．33 增 速／％ 9．7 9．3 9．8 l1．0 12．1 20．1 到满 意的效 果 。 5 结 语 弹 性 系数 1．11 0．87 2．26 1．14 1．16 0．51 2007年 鄂州 市 GDP实 际 值 为 209亿 元 (2000 当选 择多 项式 模 型 ，模 拟弹 性 系数 变 化 曲线 为 Y= 一0．1347x +1．1 193x一0．7421。利 用 该 数 模 ， 2007年 取 X=8，则 2007年 GDP用 电单 耗 (Y)= 一 0．1347×82+1．1193 ×8—0．7421： 一0．4085。 这 个 预测值 显然 不对 。 在市 场经 济 条 件下 ，电 力 弹性 系 数 已经 变 得 捉 年不 变价 )，全社会 用 电量实 际值 为 3 537 GWh。从 预测 数值 上分析 ，趋 势 分析 法 中 线性 模 型 预 测 值最 接近 真实 值 。但这 不 能说 明趋势分 析法 优 于其它 预 测法 。在 电力负 荷 预测 工 作 中 ，应 当 通过 多 种 方 法 进行 预测 ，再根据 当地 实际 情况 ，选 择合 理预 测值 进 行分 析和 修正 ，从 而确 定最 终预测 值 。 (上接 第 62页 ) 合理 利用 现有标 准设备 开展 计量 业务 。计量 所 员 有 36人 。 从标 准设 备 的配置情 况来 看 ，由于 电能 对标 准设 备 的闲置 是 资产 的无 形 流 失 ，公 司属 计 量 量 量值传 递 的业 务 发 生 转移 ，计 量 所 的标 准 设 备 变 所 现有 2004年左 右购 置 的标 准设 备两 台 ，如果按 照 化情况 不大 ，增加 的是 现 场校验 仪等非 标准设 备 ，其 平 均成本 14万 元 、使 用 寿 命 7年 计 算 ，年 损 耗 为 2 校验数据 不 作 为具 有 法 律 效 力 的检 定 结果 。同 时 ， 万元 左右 ，而创 造 的 经 济效 益 微 乎 其微 。如 果将 这 计 量所 考虑 到计 量 标 准 设备 的送 检 、维 护成 本 和 利 些设 备 通过 合 理 的渠 道 交 给检 定 任 务 重 的 计 量 中 用率 等问题 ，对一 些标 准 器具进 行 了降级或 者封 存 。 心 ，其创 造 的经济效 益将 大大增 加 。此外 ，对确 实没 根据 2007年底 统计 的数据 ，计量所 对 3台 0．1级 电 有 使用 价值 的设备 ，可 以采取封 存 的办法 ，对设 备进 能表标 准装 置进 行 了降级 处理 ，均 降级 到 0．2级 ，因 行 保护 ，避 免设 备 的加剧 老化 和资产 流 失。 为这个 级别 的 电能表 标 准装置 可 以溯源 到电能计 量 挖 掘拓 宽标准设 备 的使用 途径 ，增加 其利 用率 。 中心 ，直 到计 量 基 准 。此 外 ，计 量所 对 3台 0．05级 计 量所 标准设 备可 以作 为 电能表 比对和 故 障分 析 的 电流互 感器 标准 装 置进 行 了封 存 。 重要工 具 ，前提条 件 是计 量 标 准设 备 量 值 溯 源 到计 2 建 议 量基 准 ，并 且在检定 有效 期 内。此外 ，还 可 以作 为运 行 电能表抽 检 的检定 设 备 ，缓 解 电 能计 量 中心 人 员 随着 电能计 量新 技 术 、新 工 艺 的采 用 ，检 定 、检 和检 定任务 紧张 的压力 。随 着全 周期 寿命 管理 的逐 测方 法的进 步 ，新结 构 电能表 的 引进 ，需 要进一 步 加 步推 进 ，计 量所标 准设 备 的功 能将 进一 步得 到体 现 。 强 电能 量 量 值 传 递 人 员 的 技 术 培 训 ，不 仅 要 取 得 规 范统 一 同类 型计 量 标 准装 置 的计算 机 程 序 。 《计量 法》规 定 的 “计量 检定 员证 ”，而且 要鼓 励 量 值 计算 机程 序应该 遵 从 检定 规 程 和 相关 规定 的要 求 ， 传递 人员加 入 注册 计 量 师 、计 量 标准 考 评 员 等 中 高 在这 些规 程或规 定 相对 固定 的情 况 下 ，检定 程 序 也 级计 量技术 人 员 的行列 。 应该 相对 固化 ，检定 原理应 该相 对统 一 ，并 且校 验过 扬长 避短 ，充 分 利 用 现 行 量值 传 递 方式 。实 物 程 可 以在 程序 中清 晰的进行 展 示 。 标准 进行 逐级 传递 的方 式 尽管 比较费 时 ，不 经济 ，传 递精 度也不 高 ，甚 至检 定合 格 的计量器 具经 过运输 ， 3 结 语 可能 会丧 失原 有 的准 确度 ，但是 到 目前 为止 ，它仍 是 电能量量 值传 递 是 一个 系统 工 程 ，需 要各 地 质 量值 传递 的主 要 方 式 。在 传 递 过 程 中 ，上级 对 下 级 监 部 门和计 量 检 定 部 门 以及 计 量 部 门 内部 相 互 沟 的技 术水平 要 进行 控制 和业 务 指 导 ，下 级对 上 级 应 通 、相互 配合 、密切 协 作 ，才 能 保证 电 能计 量 量 值 的 有信 息反馈 ，形 成 “闭环 ”系 统 ，实 现 量 传 和 溯 源 的 真 实性 与可靠 性 ，保 护 电能使 用者 的利 益 ，维 护社 会 有机 结合 ，而且 应 尽量 缩 短传递 链 ，提 高传 递精度 。 的和谐 发展 。 · 90 ·