电力系统短期负荷的研究

华中科技大学文华学院毕业设计(论文)题目：电力系统短期负荷的研究学生姓名：学号：学部（系）：专业年级：指导老师：职称或学位：讲师2010年5月25日华中科技大学文华学院毕业设计(论文)I目录电力系统短期负荷的研究............................................................................II摘要............................................................................................................IISHORT-TERMLOADFORECASTING................................................IIIABSTRACT.................................................................................................IIIKEYWORDS...............................................................................................IV1.概述...............................................................................................................11.1目的及意义.........................................................................................11.2国内外负荷预测的发展现状............................................................32电力系统短期负荷预测的流程....................................................................92.1电力系统负荷的结构及其特点.........................................................92.2电力系统短期负荷预测...................................................................113短期负荷预测模型的建立及程序实现......................................................143.1人工神经网络...................................................................................143.2前向型神经网络(BP网)的结构和基本算法..................................153.3短期负荷预测模型的建立和程序实现...........................................184实际算例的运行与分析..............................................................................264.1历史负荷数据预处理......................................................................264.2负荷预测的结果与分析...................................................................265结论与展望..................................................................................................295.1电力系统短期负荷预测的结论......................................................295.2电力系统短期负荷预测工作的展望..............................................29参考文献.......................................................................................................31致谢...........................................................................................................34华中科技大学文华学院毕业设计(论文)II电力系统短期负荷的研究摘要电力系统短期负荷预测是电力部门的一项重要工作，对其预测方法的研究一直为人们所重视。短期负荷预测的准确与否将直接关系到电力系统的安全运行和经济调度，便于更合理地安排电网设备调度及检修计划；还能提高电力系统运行的稳定性，减少电网的发电成本。随着我国区域性电力市场的逐步建立和完善，短期负荷预测工作将在电力市场运营中占据十分重要的地位。本文首先分析了电力系统负荷的组成、特点，进一步阐述了当今多种电力负荷预测方法的差异、优缺点，着重阐述了人工神经网络(ANN)进行负荷预测的基本原理，并针对一个实际地区电力负荷的具体情况，提出用人工神经网络建立模型来预测其负荷的变化。其次，该模型将电力负荷的变化考虑成：系统的基本负荷、温度的差异、天气的改变和同期的类型(工作日与节假日)，这些主要因素共同决定的。因此，本文采用改进的三层BP型人工神经网络来建立负荷预测模型，以上述影响负荷的主要因素作为数据样本，进行神经网络的自我训练和学习，并且在不断地训练和学习的过程中引入误差反方向传播算法(即BP算法)来修正神经网络的连接权重，从而达到对负荷预测模型的改良和完善，进一步贴近实际的负荷变化。同时，在负荷预测模块运行结束后，本文还将因电力线路或设备检修损失的负荷量也作为影响因素进行了考虑，从而得出更精确的预测负荷值。在实际的负荷预测算例结果与分析中，上述的预测思路得到了较好的印证，其预测的精度也较高，完全满足了电力部门运行和经济调度的实际要求，减少了购电成本，提高了电力部门的经济效益和电网调度技术人员的工作效率，保障了电网运行的安全。关键字:短期负荷预测人工神经网络BP算法华中科技大学文华学院毕业设计(论文)IIIResearchForPowerSystemShort-TermLoadForecastingAbstractPowersystemshort—termloadforecasting(STLF)isallimportanttaskofpowerutilities，SogreatattentionhasalwaysbeenpaidonmethodsofSTLF．Loadforecastingisrelatedtooperationsecurityandeconomicaldispatchingofpowersystem，whichisusedtoarrangetheequipmentsdispatchingandrepairing．Alsoitcanadvancethestabilityofpowersystemandsavegenerationcosts．WiththedevelopmentofareapowermarketinChina，STLFwillplayanimportantroleintheoperationofpowermarket.Inthefirststep，thispaperanalysestheconstituentsandcharacteristicsoftheelectricalload，andthedifferenceofseveralpresentSTLFmethods．ThebasictheoryofANNforloadforecastingareemphasized，andaforecastingmodelforallactualpowersystemispresentedinthispapertoforecasttheload．Inthesecondstep．Themodeldevisestheloadintoafewmainpans：basicload，differenceoftemperatureandweather，differentdaytype(workingdayandholidays)．SoimprovedBPNetworkofthreelayersareusedtosetupthemodel．Thefactorswhicheffecttheloadarethesamples，andthroughself-trainingandstudytofinishthemodel．Thispaperusesthree-BPANNtosetupaloadforecastmodel，abovefactorsareusedasdatasamplesThoughtheself-trainingandself-studyofthenetwork，andintheprocessoftrainingandstudycontinuouslyintroduces(BPmethod)torevisetheweightvalueofANN．ThusimprovedthemodelofloadforecastAftertheend，therepairingoflinesandequipmentsinpowersystemisalsoconsideredinthispaper,andbecauseofthat,theexactlyresultareconcluded.Inpractical，aboveforecastingmethodisprovedtobeprefectanditsforecastaccuracyisverywelltoo，whichsatisfytheoperationrequirementsofpowersystemandeconomicaldispatching，savethecostsofpurchasingandimprovetheefficiencyofoperators，andkeepthesecurityofpowersystem．华中科技大学文华学院毕业设计(论文)IVKeywords:Short-TermLoadForecasting，ArtificialNeuralNetwork，BPAlgorithm华中科技大学文华学院毕业设计(论文)11.概述1.1目的及意义近几年来，中国电力工业正在进行前所未有的电力体制改革，电力市场运营机制将逐步在我国建立。随着国内电力市场的逐步开放并投入运营，对电力系统负荷预测的研究也越来越引起人们的关注。电力系统负荷预测的实质是对电力市场的需求进行预测，是保证电网安全稳定运行、合理编制电网运行方式、做好电网供需平衡的关键性工作，也是“三公”(公正、公平、公开)调度和电力市场运营的重要基础工作]1[。众所周知，电力工业与一般其它产业不同，其产品是无法存储的，电力的生产和消费必需在一瞬间进行，电站建设投资大，建设周期长，电能在国民经济的各个行业和人民群众日常工作中占有举足轻重的地位，尤其现在面临一个相当长的时期内电能供需矛盾，这一切使得电力系统负荷预测变得尤其重要]2[。现在负荷预测工作已经完全提到电力系统调度、生技部门