基于灰色理论的农网负荷预测 - 图文

基于灰色预测法的农网负荷预测 图一：辽宁省全社会用电量走向图

1000900800历史数据（亿kWh）700600500400300200100019981999200020012002年份200320042005系列1

农村经济发展和农民生活水平的提高，离不开作为基础产业的电力的支持，农村电网的坚强对建设社会主义新农村有着至关重要的意义。我国农村电网覆盖面积大，农村电网在改造以前，存在不少问题，如配电线路上负荷点多且分散，配电变压器距离供电点离负荷中心较远，超半径供电、迂回和“卡脖子”供电线路多，用户端电压偏低，导线截面选择与负荷不匹配，变压器在用电高峰时期过载严重，线路跳闸次数较多，线损率高达20%~30%，用电设备陈旧，农村用电人员缺乏安全用电常识，安全用电问题突出等。为尽快适应农村经济突飞猛进的发展步伐，近几年来，通过实施农村电网改造工程、完善工程、维护工程及户户通电工程，农村电网结构得到明显改善，变电所、配变布点更趋合理，供电质量和可靠性得到显著提高，线损率下降到12%以下，农村安全用电水平提高，农村电网较以往明显坚强。

1.3 电力负荷的分类及其特点

电力负荷最大的特点是多变性，同一系统的负荷情况，不仅每年每月的不同，而且每周每天甚至每个小时的都不一样。图二显示的是一天内负荷的变化。同时电力负荷在每天的不同时刻起伏，具有较大的周期性。图二显示的是一天内负荷的变化。

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沈阳农业大学学士学位论文 图二：一天内不同时刻负荷的变化曲线

负荷的变化是一个连续的过程，一般不会出现大的跃变。由于农村的生产、生活与季节直接相关，季节不同，人们的生产和生活方式也不同，因而农村电力负荷具有明显的季节性。电力负荷对季节、温度、天气等气象条件比较敏感，季节的更替、气候的变化，以及温度的升降都会对负荷造成明显的影响。农村电力负荷是指农村居民用电和农业生产用电。此类负荷与工业负荷相比，受气候、季节等自然条件的影响很大，这是由农业生产的特点所决定的。农业用电负荷也受农作物种类、耕作习惯的影响，但就电网而言，由于农业用电负荷集中的时间与城市工业负荷高峰时间有差别，所以对提高电网负荷率有好处。

图三：电力负荷的季节性变化

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基于灰色预测法的农网负荷预测

一般电力负荷可以分为民用负荷，商业负荷，工业负荷以及其他负荷。以下对各种不同的电力负荷及其特性进行分析和说明。

(1) 民用负荷。它主要是居民用电负荷，具有经常的年增长以及明显的季节性波动

特点，特别是随着空调装置、电冰箱等敏感于气候的家用电器日益广泛的使用，居民负荷变化对系统峰值负荷变化的影响越来越大。

(2) 商业负荷。它也具有季节性变动的特征，这种变化主要是由于商业部门越来越

广泛地采用空调、电风扇、制冷设备等敏感于气候的电器所致，并且这种变化趋势正在增长。

(3) 工业负荷。一般将它看作是受气候影响较小的基础负荷，即使是对气候因素较

敏感的工业也可以事先掌握。工业负荷具有两个特点：一是用电量大；二是用电比较稳定。

(4) 其他符合。主要是市政生活用电和交通运输业用电负荷等。其中交通运输用电

比较稳定，而市政生活用电的月不均衡率较高，而且在我国由于经济的快速增长，其用电量将有比较大的增长。

电力负荷分类还有其他方法，按照使用电力的负荷划分为动力用电、照明用电、电热用电、通信用电;按用户的重要性划分为一级负荷、二级负荷、三级负荷；按负荷的大小划分为最大负荷、平均负荷、最小负荷；按负荷预测其的时间长短划分为近期负荷、中期负荷、长期负荷。

在实际环境中影响电力负荷变化的因素很多，对于这些因素可以分为以下几种类型：

(1) 经济因素。工业生产水平、政策发展趋势变化、电力系统的管理政策以及经济

发展趋势都会对电网负荷变化趋势生产不同程度的影响。在季节变化及年度变化时，根据这些因素对负荷预测值进行相应的修正时十分重要的。

(2) 时间因素。季节变化、周循环、法定假日及传统假日。常见的季节时间有日照

时间变化、季节需求比率结构的变化、学校学年开始、假期生产大幅度减少等。负荷周循环是供电区域人口工作—休息模式作用的结果，对于不同的典型季节周，其相应的典型负荷模式也是不同的。法定及传统节日的影响体现在这些日负荷水平比正常值低，而假日前或后的一些天中，由于趋向于一个长周末，电力需求模式也要发生明显变化。

(3) 气候因素。气候条件（包括温度、降雨量、云遮或日照强度等）对负荷模式变

化有着十分显著地影响，如电热器、空调及农业灌溉等。

(4) 随机干扰。由于系统负荷是有大量分散的单独需求组合而成，系统负荷不断受

到随机干扰的影响，而这些干扰的发生事不可预知的，它们对负荷的影响也是未知的。

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沈阳农业大学学士学位论文

1.4 负荷预测的分类及其特点

按照负荷预测的周期来分可以将其分为调度预测、短期预测、中期预测和长期预测四种，应用于电网络规划的负荷预测主要是有短、中、长期三种。

(1) 短期预测。其预测周期为1~5年，主要是为电力系统规划、特别是配电网规划

服务的，对配电网的增容、规划极为重要。同时由于短期负荷预测的时间较短，与电力系统的近短期发展直接相关，因此短期负荷预测的准确与否对于电力系统而言是十分重要的。

(2) 中期预测。期预测周期6~15年，主要用于电力系统规划、包括发电设备及输变

电设备的扩建计划、退役计划，和改建计划，同时也影响电力系统网络的规划。中期负荷预测主要是为系统的增容、规划服务的，它是电力负荷预测中一个重要的领域研究，特别是在进行电力网络规划时其重要性更加明显。

(3) 长期预测。其预测未来的16~35年，主要用于制定电力工业战略规划，包括燃

料需求量、一次能源平衡、系统最终发展目标以及必要的技术更新、科研规划等。但是长期负荷预测的涉及面相当广，因为他涉及到国民经济计划制定与实际发展的各个方面，而这种预测常常不是一个电力系统只依赖本身的信息与资料就能完成的。一般应用于对某些大型的电力建设项目进行效益论证或是进行电力系统远景规划等情况。

以上的划分方法并不绝对，应用于规划的负荷预测之间也没有明显的界限。由于不同电压等级设备的建设周期长短不同使负荷预测的周期也要相应的变化。

与一般的经济预测或需求预测相比，电力负荷预测有以下的特点： (1) 既要做短期预测，更应做长期预测。 (2) 既要做电力预测，也要做电量预测。

(3) 既要有全国的负荷预测，也要有分地区的负荷预测。 (4) 电力负荷预测是“被动型”预测。 电力负荷预测受不确定性因素影响较大。

1.5 负荷预测的准备工作

做好负荷预测是正确选择变压器容量的前提，主要有以下几个方面： (1)了解当前实际的用电负荷：

首先确定新建35kV变电所的供电范围，从县电力公司了解供电范围内近几年的供用电情况。其主要数据资料有：年用电量(kW·h)、年最大负荷(kW)、年用电增长率(%)。由于农村用电环境的制约(供电质量差、电费高等)，实际发生的用电负荷小于实际用电需求。

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