总工程师必读第五篇电力市场预测和分析_精品文档Word下载.doc
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预测正误差太大,系统缺电会降低经营利润;
或各供电企业的预测误差都较大,但由于误差正负的互相抵消,系统总的误差较小,在这种情况下,电网运行的网损较大。
由此看来,在电力市场中,做好负荷预测工作直接关系到电网运行的成本和供电企业的切身利益。
无论是从引入电力市场运行机制的角度,还是面临电力市场的需求趋于缓和的现实,都迫切需要电力部门加强电力市场的预测工作。
做好电力市场预测工作是降低运行成本和提高电力设备运行效率的前提。
如何做好预测工作呢?
根据微观经济学的需求理论,某一商品市场需求的一般表达式为式中PxX商品自身的价格;
大毛毛虫倾情搜集精品资料大毛毛虫倾情搜集精品资料Pe商品的预期价格;
Pr相关商品的价格;
N目标市场的人口数;
I消费者的收入水平;
T消费者的偏好;
S社会的消费风气;
t销售商品的时间;
s销售商品的地点;
Cf商品的信誉;
Ad广告的效应。
为此,预测人员为了把握电力市场的脉搏,估计未来市场的走势,必须了解以下反映本地区电力市场状况的指标体系:
(1)二次能源在整个能源消耗中比重的走势;
(2)本地区每千瓦时电能所创造的产值、国民收入的走势;
(3)本地区分行业产品成本中电费所占比重的走势;
(4)本地区各行业每千瓦时电能所创造的产值、利润的走势;
(5)历史上用电需求与气象因素之间的关系;
(6)本地区产业结构的现状及其变化趋势;
(7)国民经济的主要运行指标的走势,包括国民生产总值(GNP),人口总数,第一、二、三产业产值等,要注意其价格应是可比价;
(8)国家经济发展的重大战略意图及产业结构调整、重大科技发展目标;
(9)分行业用电量资料,包括各行业逐年逐月甚至逐日的用电量;
(10)本地区负荷日志,包括每年8760h的负荷数据。
根据上述指标体系,预测人员判断电力市场的景气状况,预测未来市场的发展趋势是高速、平稳、饱和还是下降,结合历史数据和先进的预测模型,进行年、月和日的电力市场需求预测。
我国电力市场正处于波动时期,对预测理论和方法提出了新的要求。
二、负荷预测的物理原理二、负荷预测的物理原理负荷预测中的模型、方法是依据下述基本原则建立起来的。
1完全性原则完全性原则,即预测量的历史行为中包含了一切信息。
预测是从历史的行为预测未来,如果历史的行为没有包含全部影响因素,即历史行为记录的是局部而不是全部,据此得到的结论当然是没有说服力的。
完全性原则在电力需求方面是普遍适用的。
任何一种因素对电力的影响最终必然体现在电力需求的变动上。
基于完全性原则产生了序列预测技术。
序列预测技术为电力需求预测提供了一条简便且可行的途径。
电力需求的影响因素众多,关联关系复杂,如果直接针对系统本身建模是十分困难的,而且要求解的是一个动态非线性多元相关问题,从数学角度看是一个不易求解的难题。
而序列预测技术依据完全性原则,改变了建模的角度,单纯从预测量自身的历史行为出发,找到其内在的、隐蔽的规律。
2延续性原则延续性原则相当于物理学中的“惯性定理”。
设想在各种因素没有改变的情况下,电力需求也不可能随意变动,否则,电力需求的预测就没有任何规律性可循,预测理论也就没有了立根之本。
外推预测技术就是基于延续性原则产生的。
惯性实际上反映的是系统“势”的大小。
系统越大,“势”越大,表现出来的惯性也就越大,预测量的历史行为对未来的影响越大,应用外推预测技术得到的精度越高。
3相似性原则在相同的背景下,预测量会体现出与历史量相同的规律,例如各年春节期间的日负荷曲线往往表现出彼此相同,但与其他日负荷曲线完全不同的形态。
基于相似性原则产生了相关预测技术。
4统计规律性原则预测量的历史行为中必然包含着一定的随机因素,即具有某种统计规律性。
预测量的这种统计规律性是应用概率论与数理统计的理论和方法进行预测的基础。
以上是负荷预测的四个基本原则,是保证预测技术科学性的前提条件。
四个基本原则直接产生的预测技术大毛毛虫倾情搜集精品资料大毛毛虫倾情搜集精品资料是负荷预测方法的基础,由此衍生出了多种多样的预测方法。
三、预测方法的基本数学原理三、预测方法的基本数学原理无论是传统的预测方法还是现代的预测方法,都是在获得预测对象的历史变化规律后,将这种规律延伸以预测未来。
外推法仅仅是根据预测对象本身的历史数据寻找其变化规律,而相关法则是研究预测对象与其他因素之间的相互关系,并将这种关系外推到未来,根据未来其他因素的变化,计算出预测对象的预测值。
理论上讲,负荷预测的数学理论的核心是如何获得预测对象的历史变化规律。
预测模型实际上是表述这种变化规律的数学函数。
不同地区不同时段负荷的变化规律都不一样。
而数学模型是理想的抽象,负荷发展的自然规律很难用单一数学模型加以描述,必须用许多预测模型进行有机的组合,即实现综合预测模型,才能形成对负荷变化自然规律的更贴切、完备的描述。
例如对太原地区最大负荷的预测,如用某种单一预测模型来预测(见图5-1-1),则预测结果的拟合度显然不如图5-1-2用综合模型预测的结果。
人们为实现电力系统负荷预测提出了很多方法。
这些方法有些是直接从包括经济计划部门在内的其他领域的专业预测方法中借鉴而来的,有些则是电力系统预测的专用方法。
各种方法都有自身的特点和适用范围。
首先,许多预测问题可以应用通用序列预测方法进行解决。
通用序列预测方法是指由预测量的历史值构成数据序列进行预测,包括回归分析法(线性模型,指数模型1、2,双曲模型1、2,幂函数模型,抛物线模型)、相关分析法、指数平滑法、动平均法、灰色系统法、人工神经网络法、增长速度法等。
进一步,根据预测对象的不同,可以将负荷预测方法分为以下几类:
1年度序列量的预测方法除通用序列预测方法外,年度序列量还有一些特殊预测方法。
例如对于全社会需电量,由于它与国民经济的发展密切相关,还可以用弹性系数法、GNP综合电耗法和人均用电法进行预测;
对于各产业电量,又可以用产值单耗法进行预测;
对于最大负荷的预测,还可以采用电量折算法,其中最常用的是最大负荷利用小时数法。
2月度序列量的预测方法除通用序列预测方法外,月度序列量还有一些特殊预测方法。
这些方法是利用月度量的空间网状发展规律的特点而建立的预测方法,例如:
月间相关法、总量配比法等。
3负荷曲线预测方法负荷曲线预测方法是指由年日的负荷曲线形状进行预测的方法,包括年负荷曲线预测法、逐日负荷曲线预测法、节假日负荷曲线预测法等。
总结上述方法,可以用图5-1-3示出。
大毛毛虫倾情搜集精品资料大毛毛虫倾情搜集精品资料例例时间序列回归分析法的预测效果用时间序列回归分析法对1997年某地区网供电量进行预测。
预测结果见图5-1-4图5-1-7和表5-1-1。
表5-1-11997年某地区网供电量预测结果(万kWh)年份历史值线性模型指数模型1指数模型2对数模型双曲模型11990382323.70386798.56393759.43350367.81361454.72354790.671991426006.00421762.95422622.41454765.39435578.12463512.741992458497.62456727.34453601.08496068.68478937.53499753.441993491744.73491691.73486850.51518106.46509701.52517873.781994526742.83526656.12522537.16531796.32533563.92528745.99大毛毛虫倾情搜集精品资料大毛毛虫倾情搜集精品资料1995559840.93561620.5l560839.68541123.27553060.92535994.131996596686.32596584.90601949.82547885.36569545.40541171.371997622830.63631549.29646073.37553012.32583824.91545054.30年份双曲模型2幂函数模型S曲线模型Gompertz曲线抛物线模型三次曲线模型1990351033.37364558.308354724.34365794.539385152.72383105.641991446737.39429511.731452147.29461786.886421762.95423810.031992491394.53472747.301502964.81503121.186457714.85459761.931993517247.28506037.919524657.57519241.181493008.41493008.411994534107.22533466.222533116.30525300.48527643.63525596.551995545971.37556976.778536297.12527547.32561620.51559573.431996554773.66577661.222537476.85528376.301594939.06596986.141997561563.92596198.791537912.16528681.594627599.27639881.75大毛毛虫倾情搜集精品资料大毛毛虫倾情搜集精品资料四、负荷预测的步骤四、负荷预测的步骤电力系统负荷预测一般分为以下几个步骤。
1预测内容的确定不同电压等级的电力系统对预测内容的详尽程度有不同的要求,同一地区在不同时期对预测内容的要求也不尽相同,应确定合理、可行的预测内容。
2相关资料的收集根据预测内容的具体要求,广泛搜集所需的有关资料。
资料的收集应当尽可能全面、系统、连贯、准确。
3基础资料的分析在对大量的资料进行全面分析之后,选择其中有代表性的、真实程度和可用程度高的有关资料作为预测的基础资料,对资料中的异常数据进行分析,作出取舍或修正。
4经济发展的预测对本地区经济发展、人口增长的前景进行分析和预测。
5预测模型的选择根据所确定的预测内容,并考虑本地区实际情况和资料的可利用程度,选择适当的预
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