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电力系统负荷预测主讲：周晖办公地点：dq506Email：rtu33@163.com电话：51688443第一章绪论教学要求：(1)了解负荷的基本概念；(2)清楚负荷预测的概念、作用、分类、步骤；(3)了解负荷预测的特点、基本原理、影响因素；(4)了解电力公司对负荷分析预测工作的深度要求；教学重点：负荷预测的作用、分类、步骤。教学难点：负荷预测的基本原理。电力系统的任务——给广大用户提供不间断的（发、供、用同时完成）、优质的电能，满足各类负荷的需求。u%f%一.负荷的基本概念负荷：电力需求量功率（电力）kW电量kWh用电设备用电有功注意计算点，如发电厂？供电区？用户？二.负荷预测的基本概念、作用、分类、步骤1.负荷预测的定义1（刘晨晖，牛东晓）在充分考虑一些重要的系统运行特性、增容决策、自然条件与社会影响的条件下，研究或利用一套系统地处理过去、与未来负荷的数学方法，在满足一定精度要求的意义下，确定未来某特定时刻的负荷值,~。负荷预测的定义2（萧国泉）在正确的理论指导下，在调查研究掌握大量翔实资料的基础上，运用可靠的方法和手段，对电力负荷的发展趋势，作出科学合理的推断，~。数学预测学股市电力气象数学（统计学、信号处理）+电力系统电力负荷预测学科发展示意图数学预测学股市电力气象???2.负荷预测的作用①是制定国民经济发展规划、政策的需要；②是制定能源发展规划、政策的需要；③是电力各管理部门工作的需要；a.规划部门：电源建设、输电线路建设b.计划部门：购电、购燃料c.调度部门：电网运行方式（启，停，带负荷）机组检修计划d.用电部门：正常的社会、经济、生活秩序需方管理3.负荷预测的分类（按时间分）①长期：10年以上且以年为单位。规划：大型水电项目②中期：5年以内且以年为单位。规划：电源，电网③短期：一年以内且以月（周、天、小时）为单位。计划：燃料调度：启停、带荷、检修④超短期：1h(或0.5小时，10min)调度：在线控制4.负荷预测的步骤Step1确定预测目标，制定预测计划。包括：①所需要的历史资料（按年、按月、按周或按日）；②需要多少项；③资料的来源及搜集资料的方法；④预测方法；⑤预测工作完成的时间；⑥所需经费；Step2调查资料与选择资料。包括:电力企业内、外部的资料(公开或未公开)。挑选标准：①直接有关的；②可靠的；③最新的；难度：①不完整；②真实性；③保密；Step3资料整理标准:①资料完整无缺，各期指标齐全②数字准确无误；(为正常数,无“飞点”(outlier))③时间数列各值间有可比性；(如GDP等)④资料的表现形式是否合适？是否需要变换？计量单位是否规范化？整理内容：①资料的补缺推算如：中间项(取平均值)开头项(取趋势值)②不可靠的资料加以核实调整（订正或删去）③不可比资料加以调整:a.统计口径b.价格指标c.单位时间长度d.周期性的季节变动要求：●时间可比性●时间数列的起、止段的合理选取Step4对资料的初步分析①画折线图或散点图②对异常值的处理,如平稳化累加生成③计算一些统计量（如自相关系数）120xx(%)上120xx(%)下Step5建立预测模型——即公式（它反映的是一般特性，而不是具体结构）结果1)预测值与观察值2)多个预测值Step6综合分析（影响因素），确定预测结果“重在分析、贵在方法、巧在应用”科学艺术预测+=才能，经验，教训Step7编写预测报告。多方案(含预测条件、假设、限制因素等说明)。报告包括：数据资料；报告分析；数学模型；预测结果；必要图表；Step8负荷预测管理（滚动性管理）。三、负荷预测的特点1不准确性——影响因素的变化2条件性——含假设条件3时间性——具体预测时间4多方案性——情景预测四、负荷预测的基本原理1、可知性原理2、可能性原理3、连续性原理（惯性原理）4、相似性原理5、反馈性原理6、系统性原理（内在系统、外在系统结合整体总系统）五、影响负荷预测作用大小的因素①负荷预测费用的高低②负荷预测结果的准确性长期10%中期5%短期3%③负荷预测的时效性④所依据的历史资料及其变动规律有无重大变化（转折点）⑤负荷预测期限的长短六、当前负荷分析预测工作的深度要求（详见文件）1.背景:①电力公司适应社会主义市场经济要求(被动型的)；②提高电力公司投资和经营效益；2.分析预测内容与要求：①经济和社会发展状况分析；电力供需状况分析；电力市场状态及影响电力需求的因素分析；②需电量、负荷及负荷特性和公司售电量等预测；注意：a.定量计算为主b.定量与定性相结合c.电力与电量相结合d.全国与地区相结合③包括年度，5年,5-15年预测期；七.本课程的教学安排与要求、参考书目课时安排：第1章绪论2学时(第8周）第2章负荷分类及负荷特性2学时第3章简单的负荷预测方法2学时（第9周）第4章移动平均与平滑法4学时第5章季节变动预测2学时（第10周）第6章趋势曲线预测4学时（第11周）第7章回归预测4学时（第12周）第8章灰色预测4学时（第13周）第9章人工神经网络2学时第10章预测新技术2学时（第14周）程序设计2学时复习考试2学时（第15周）合计32学时教学要求：①作笔记②完成作业③考试成绩评定：10%考勤+10%作业+20%机试(程序）+60%开卷考试参考书目：①电力负荷预测技术及应用.牛东晓中国电力工业出版社1998年②电力负荷预测.肖国泉中国电力出版社2001年③经济预测与决策.冯忠铨中国财政经济出版社1995年④经济预测与决策方法.暴奉贤暨南大学出版社1991年⑤相关文件与资料⑥电力市场分析预测（年度）1998-2006年⑦excel在预测中的应用唐五湘电子工业出版社2001年⑧电力系统负荷预报理论与方法刘晨晖，哈尔滨工业大学出版社1987年小结①什么是负荷预测？②为什么要进行负荷预测？③如何做负荷预测？作业①用“负荷预测”(LoadForecast,LoadPridiction）作关键词，在维普网()搜索和在IEEE网()搜索___篇？②再加一关键“如回归”（Regression)或“灰色”(Grey)搜索，你搜索___篇？③由此说明什么问题？国家电力公司电力市场分析预测内容深度要求（试行）第一章总则1.1电力市场分析预测工作是国家电力公司适应社会主义市场经济要求，提高电力公司投资和经营效益的基础工作，为规范电力市场分析预测工作，特制定本要求。1.2本要求适用于国家电力公司及其所属公司电力市场分析预测工作。1.3本要求的电力市场分析预测系指电力供需分析、电力电量预测、负荷特性分析和公司售电量预测,以及与电力市场密切相关的国民经济发展和居民用电走势分析。分析预测期包括年度、5年、中期（5-15年）和长期（15年以上）。1.4电力市场分析预测内容应包括分析预测期内需电量、负荷、及负荷特性和公司售电量等相关指标预测。年度分析预测应按月提出分析预测结果；5年期分析预测应按各年提出分析预测结果；中长期分析预测应按各水平年提出分析预测结果。1.5电力市场分析预测必须进行有着对应的电力市场调查,掌握电力市场现状及发展趋势。应系统收集与电力市场有关的资料，分析经济和社会发展与电力需求之间各种因素的关系。1.6应逐步建立规范的电力市场分析预测数据库，对基础数据和预测成果实行科学管理。1.7电力市场分析预测应根据国民经济和社会发展不同方案，研究客观存在的多种因素的变化规律，以定量计算为主，定量计算和定性分析结合进行。1.8应根据本地区具体情况，选择多种适用的方法进行预测，并相互校验。1.95年期分析预测每年应滚动一次；中长期分析预测应根据公司发展战略的要求进行。1.10负荷预测分析报告至少应包括以下内容：⑴经济和社会发展状况分析；⑵电力供需状况分析；⑶电力市场状况及影响电力需求的因素分析；⑷需电量预测；⑸负荷及负荷特性预测；⑹公司售电量预测；⑺分析与结论；⑻必要的图表等。第二章社会经济和电力需求现状分析2.1年度的分析预测要收集连续3年逐月的数据资料，5年及中长期分析预测要连续收集5年的数据资料。分析预测要收集经济和社会发展历史的和现实的数据，其中应包括：⑴国内生产总值及其年增长率；⑵第一、二、三产业及其占国内生产总值的比重；⑶各行业(部门)的增加值及其占国内生产总值的比重;⑷国内生产总值、增加值的地区分布情况；⑸固定资产原值和净值；⑹全社会及其分类固定资产投资规模；⑺财政收入与支出总额；⑻进口与出口总额；物价指数；⑼各行业(部门)就业人数；流动人口数；按城乡及收入水平统计的城乡居民实际人均收入、户数等；⑽用电大户及主要高耗能产品的产量。2.2应对经济和社会发展的现状进行综合研究，分析本地区经济所处的发展阶段。2.3应对本地区的自然资源、环境气候条件、能源供需、交通运输、经济和技术基础、文化教育等现状进行分析。2.4应分析本地区用电比重比较大的行业和企业的历史生产经营状况及其产品的销售状况和市场份额。2.5按电力统计的行业（部门）分类收集用电历史资料，其中应包括：⑴第一产业中分行业（部门）的用电量、用电产值单耗及主要用电设备的装接容量、年用电量、电灌面积等。⑵第二产业中分行业（部门）的用电量及用电产值单耗,高耗能产品的用电量、产品产量单耗、用电特点,分行业(部门)主要用电设备容量及电力消费占终端能源消费量的比重,分行业(部门)电费占行业(部门)成本的比重等。⑶第三产业中分行业（部门）用电量、用电产值单耗、或单位面积照明和就业人员人均用电量，有关行业（部门）单位面积或人均公共照明、空调用电量，客货运输周转量、铁路里程及电气化铁路里程，分行业（部门）主要用电设备装接容量等。⑷分城乡及收入水平的居民家庭平均用电量、家用电器拥有率、人均居住面积、各类电器年均用电量，电费占生活消费、支出的比重，人均生活用电量和能源消等。⑸各行业（部门）代表性企业的历年最大负荷、用电量及电费（容量、电量）支出等。⑹电网各年最高负荷、年持续负荷曲线、年负荷曲线、月负荷曲线、周负荷曲线，典型日负荷曲线及负荷特性等有关资料。⑺收集与分析各行业（部门）及居民生活用电的年持续负荷曲线，或者典型日负荷曲线、周负荷曲线、月负荷曲线、年负荷曲线及日负荷率，日最小负荷率，月不均衡系数，季不均衡系数，年负荷率等。2.6应收集和分析本地区电力发展状况有关数据和资料，包括历年的装机容量、电网覆盖率，通电率、电网用电量、自备电厂容量、电力公司发购电量及售电量、各机电压的线损率、与区外电量和电力交换情况、主要能源价格等；2.7年度预测应按月收集以上所列经济、社会发展和供、用电历史资料的有关数据，还应收集水情、气温等其它影响季节性电力需求的相关数据。2.8应根据收集的资料，分析如下内容：⑴本地区电力水平、电力消费弹性系数、用电结构及电力供需状况。⑵全社会及分地区、分行业（部门）、居民生活的电力消费水平及负荷特性。⑶电力价格需求弹性系数。2.9应根据本地区电力工业发展与区外联系的有关资料，对影响电力工业发展的资源、环境等外部条件做出综合分析。2.10宜收集其它地区及国家有关用电资料（指标）：重点行业（部门）的产品（产值）单位电耗、人均GDP、人均用电量、人均生活用电量、用电增长率、电力消费弹性系数、负荷密度等，并与本地区响应指标进行比较分析。第三章影响电力需求的因素分析与预测3.1在分析历史和现状资料的基础上，应收集影响分析预测期内电力需求的有关因素的数据和资料。3.2应分析国家及地区经济发展战略目标、产业发展和布局以及相应的经济政策、经济调控措施等宏观经济环境对本地区分析预测期内经济发展和电力需求的影响。3.3应分析国家经济体制改革、社会主义市场经济逐步发育完善及电力市场运作机制改革对电力需求的影响。3.4应分析预测内经济发展的有关因素对电力需求的影响。内容主要包括：经济发展水平、经济周期波动、产业结构状况、高耗能产品产量、科技进步、居民收入及消费水平。3.5应分析预测期内人口变化趋势、城乡人口结