【正文】 或參數(shù)），歸納起來有以下一些參數(shù)需要測算。（1） 最大有功負(fù)荷及其分布。最大有功負(fù)荷的大小是確定電力系統(tǒng)裝機(jī)規(guī)模的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，換句話說是電源規(guī)劃的依據(jù)。有功負(fù)荷，加上電網(wǎng)中損失的有功和發(fā)電廠自用有功量，再加上適量的備用容量，就等于電力系統(tǒng)的裝機(jī)容量。有功負(fù)荷的分布是輸電線路設(shè)計的基礎(chǔ)，也是變電所配置的基礎(chǔ)，即有功負(fù)荷的地區(qū)分布特點(diǎn)是輸變電規(guī)劃和配電規(guī)劃的主要依據(jù)。（2） 無功負(fù)荷及其分布。無功負(fù)荷的大小及分布是確定電力系統(tǒng)無功電源規(guī)劃的基礎(chǔ)，也是影響電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要因素。（3） 需電量。它是進(jìn)行能源供需平衡的主要依據(jù)。（4） 電力負(fù)荷曲線及其特征值。電力負(fù)荷大小及其在時間上的分布特征，對電力規(guī)劃及電力系統(tǒng)運(yùn)行是至關(guān)重要的。它是確定電力系統(tǒng)中電源結(jié)構(gòu)、調(diào)峰容量需求、運(yùn)行方式及能源平衡的主要依據(jù)。負(fù)荷預(yù)測根據(jù)目的的不同可以分為短期、中期和長期：①超短期負(fù)荷預(yù)測是指未來1h以內(nèi)的負(fù)荷預(yù)測，在安全監(jiān)視狀態(tài)下，需要5～10s或1～5min的預(yù)測值，預(yù)防性控制和緊急狀態(tài)處理需要10min至1h的預(yù)測值。②短期負(fù)荷預(yù)測是指日負(fù)荷預(yù)測和周負(fù)荷預(yù)測，分別用于安排日調(diào)度計劃和周調(diào)度計劃，包括確定機(jī)組起停、水火電協(xié)調(diào)、聯(lián)絡(luò)線交換功率、負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配、水庫調(diào)度和設(shè)備檢修等，對短期預(yù)測，需充分研究電網(wǎng)負(fù)荷變化規(guī)律，分析負(fù)荷變化相關(guān)因子，特別是天氣因素、日類型等和短期負(fù)荷變化的關(guān)系。③中期負(fù)荷預(yù)測是指月至年的負(fù)荷預(yù)測，主要是確定機(jī)組運(yùn)行方式和設(shè)備大修計劃等。④長期負(fù)荷預(yù)測是指未來3～5年甚至更長時間段內(nèi)的負(fù)荷預(yù)測，主要是電網(wǎng)規(guī)劃部門根據(jù)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和對電力負(fù)荷的需求，所作的電網(wǎng)改造和擴(kuò)建工作的遠(yuǎn)景規(guī)劃。對中、長期負(fù)荷預(yù)測，要特別研究國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、國家政策等的影響[11]。 電力負(fù)荷預(yù)測的程序電力負(fù)荷預(yù)測是一個過程，其一般程序可劃分為準(zhǔn)備、實(shí)施、評價與提交預(yù)測報告四個階段。 準(zhǔn)備階段準(zhǔn)備階段的工作是由確定預(yù)測目標(biāo)、落實(shí)組織工作、搜集資料、分析資料和選擇方法等工作組成。（1） 確定預(yù)測目標(biāo)。確定目標(biāo)就是要在明確預(yù)測目的前提下，規(guī)定預(yù)測對象的范圍、內(nèi)容和預(yù)測期限。一般而言，預(yù)測范圍視研究問題所涉及的范圍而定，編制全國電力規(guī)劃，就要預(yù)測全國范圍內(nèi)的電力、電量需求量；編制大區(qū)網(wǎng)局或地方（省、地、縣）電力局的發(fā)展規(guī)劃，就要預(yù)測大區(qū)電網(wǎng)或地方電力局范圍內(nèi)的電力、電量需求量。預(yù)測內(nèi)容是指包括電力、電量、電力負(fù)荷的地區(qū)分布，電力負(fù)荷隨時間的變化規(guī)律，以及電力負(fù)荷曲線特征及負(fù)荷曲線等。（2） 搜集與整理資料。資料是預(yù)測的基本依據(jù)，占有的資料的充裕程度及資料的可信度，對預(yù)測結(jié)果的可信度是至關(guān)重要的。一般在做電力負(fù)荷預(yù)測時需要搜集與整理的資料主要有：電力系統(tǒng)歷年用電負(fù)荷、用電量、用電構(gòu)成；經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)（如國民生產(chǎn)總值、國民收入等）；國民經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的歷史、現(xiàn)狀及可能的變化發(fā)展趨勢；人口預(yù)測資料及人均收入水平；能源利用效率及用電比重的變化；工業(yè)布局及用戶的用電水平指標(biāo)；以及國外參考國家的上述類似歷史資料。這些資料的主要來源有兩種途徑：一是各國政府、研究機(jī)構(gòu)等定期或不定期發(fā)表的報刊、資料、文獻(xiàn)、和其他出版物；二是預(yù)測人員通過調(diào)查所獲得的資料。資料的來源統(tǒng)計計算口徑及調(diào)查方法不同，都有對資料的可信度產(chǎn)生不同的影響。因此，在調(diào)查搜集資料的過程中對搜集得到的資料應(yīng)進(jìn)行鑒別，去粗取精，去偽存真，以保證預(yù)測中使用的資料翔實(shí)可靠。（3） 分析資料，選擇預(yù)測方法。對經(jīng)過鑒別整理后的資料要進(jìn)行分析，以尋求其規(guī)律。在預(yù)測中常用的分析方法有多種，如時間序列分析、因果關(guān)系分析等方法。要根據(jù)資料的掌握情況及資料樣式，選擇相應(yīng)的預(yù)測方法，尋求預(yù)測量的演變規(guī)律或趨勢，建立預(yù)測模型。沒有一種方法在任何預(yù)測場合下均可以保證獲得滿意的結(jié)果。因此，必須根據(jù)對資料的占有情況，以及預(yù)測目標(biāo)、預(yù)測期限，預(yù)測環(huán)境、預(yù)測結(jié)果的精確度，同時考慮預(yù)測本身的效益成本分析等進(jìn)行權(quán)衡，以便作出合理的選擇。 實(shí)施預(yù)測階段在進(jìn)行預(yù)測時，要依據(jù)選擇的預(yù)測方法來進(jìn)行預(yù)測。如果是采用定量預(yù)測方法來進(jìn)行預(yù)測，就要根據(jù)建立的定量預(yù)測模型，帶入預(yù)測期的自變量目標(biāo)值，就可以獲得預(yù)測期所要的預(yù)測變量值。如果是采用定性預(yù)測方法來進(jìn)行預(yù)測，就應(yīng)根據(jù)掌握的客觀資料進(jìn)行科學(xué)的邏輯推理，推斷出預(yù)測期的預(yù)測值。由于影響預(yù)測對象的諸因素可能會發(fā)生變化，從而可能使未來的實(shí)際結(jié)果與預(yù)測依據(jù)的歷史資料呈現(xiàn)的規(guī)律不相吻合，預(yù)測人員必須適時的對預(yù)測模型及預(yù)測結(jié)果加以修正。這種情況下，預(yù)測人員的經(jīng)驗(yàn)、理論素養(yǎng)及分析判斷能力起重要的作用。 評價預(yù)測階段預(yù)測的主要成果是得到預(yù)測結(jié)果。預(yù)測結(jié)果應(yīng)該是明確的，可以被檢驗(yàn)的。因此，在得到預(yù)測結(jié)果后必須對預(yù)測結(jié)果的準(zhǔn)確度和可靠性進(jìn)行評價。務(wù)使預(yù)測誤差處于可接受的范圍內(nèi)。若誤差太大，就失去了預(yù)測的意義，并從而導(dǎo)致電力規(guī)劃的失誤。 題出預(yù)測報告階段預(yù)測報告是預(yù)測結(jié)果的文字表述。預(yù)測報告一般包括題目、摘要、正文、結(jié)論、建議、和附錄等部分。預(yù)測題目主要反映預(yù)測目標(biāo)、預(yù)測對象、預(yù)測范圍和預(yù)測時限。摘要通常說明預(yù)測中的主要發(fā)現(xiàn)、預(yù)測的結(jié)果及提出的主要建議和意見。摘要與題目配合，可以引起有關(guān)方面的重視。正文包括分析及預(yù)測過程、預(yù)測模型及說明、有關(guān)計算方法、必要的圖表、預(yù)測的主要結(jié)論及對主要結(jié)論的評價。結(jié)論與建議是扼要地列出預(yù)測的主要結(jié)果，提出有關(guān)建議和意見。附錄主要包括說明正文的附表、資料，預(yù)測中采用的計算方法的推導(dǎo)和說明，以及正文中未列出的有價值的其他資料[12]。3 電力負(fù)荷預(yù)測方法的研究 基于最小二乘法的預(yù)測研究及算例分析在實(shí)踐中，我們往往需要從一組實(shí)測數(shù)據(jù)（）（i=1，2，……，n）中尋找變量x與y間函數(shù)關(guān)系的某種近似表達(dá)式。例如。 我國某地區(qū)發(fā)電量的增長情況序 號123456789101年 份19831984198519861987198819891990199119921983發(fā)電量11在表中，發(fā)電量取的是標(biāo)么值，以1983年的發(fā)電量為基準(zhǔn)。在預(yù)測時為方便起見，我們用標(biāo)中的序號作為自變量。為了用外推法預(yù)測今后的發(fā)電量，我們需要尋求y=f(x)的一個近似表達(dá)式。從幾何上講，就是希望根據(jù)表中所列的一組離散點(diǎn)（1，），（2，），……，（10，）求函數(shù)y=f(x)圖像的一條擬合曲線。假定我們選定函數(shù)來逼近f(x)，則兩者之間的誤差應(yīng)越小越好?，F(xiàn)在用表示近似函數(shù)在點(diǎn)的誤差 （i=1，2，……，n）在一般情況下使用（i=1，2，……，n）全都為零是不可能的。因此通常歸結(jié)為要求在各點(diǎn)的誤差和為最小。即 （31）這種根據(jù)誤差平方和最小的原則選擇f(x)的近似函數(shù)的方法就叫曲線擬合的最小二乘法。利用最小二乘法進(jìn)行曲線擬合時，首先要選定一個函數(shù)的類型。從負(fù)荷預(yù)測問題來看，通常選擇的函數(shù)或者趨勢曲線有以下幾種：1 直線 ；2 拋物線 ；3 三階曲線 ；4 指數(shù)曲線 ；5 幾何曲線 6 增長曲線 7 Compertz曲線 。前三種曲線都屬于多項(xiàng)式類型，比較簡單。當(dāng)某一量的增長率接近常數(shù)時，其增長趨勢常用指數(shù)曲線來擬合。選擇合適的曲線類型主要是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，或把離散點(diǎn)畫在坐標(biāo)紙上，進(jìn)行觀察分析，找到一個比較接近的曲線類型。,即可選擇 （32）當(dāng)選定了函數(shù)類型之后，就要確定其中的常數(shù)。這就是最小二乘法的核心。以下我們從一般的基礎(chǔ)上進(jìn)行討論。設(shè)有一個具有n對值的函數(shù)及一個m次多項(xiàng)式 （33）其中mn。我們要按照（31）的原則確定式中的系數(shù)，即要求下列函數(shù)的最小值 （34）式中S為m+1個自變量的函數(shù)。我們按通常的方法來求S對的偏導(dǎo)數(shù)，并使這些導(dǎo)數(shù)等于零。由此可得到m+1個方程式 （K=0，1，2，…，m） （35）整理上式可得 （K=0，1，2，…，m） （36）式中，為簡單起見，令 （37） （38）這樣，式中（36）可展開為 （39）式（39）的系數(shù)矩陣顯然為對稱矩陣?？梢宰C明，該矩陣為非奇異矩陣，故式（39）有唯一解[13]。，現(xiàn)欲用拋物線對其進(jìn)行擬合（將離散點(diǎn)畫到圖上得拋物線） 試用最小二乘法確定其系數(shù)和。根據(jù)式（37）（38）， 最小二乘法的計算表格1111111112481613927811416642561525125625163621612961749343240118645124096198172965611101001000100001941055385302525333根據(jù)式39可得到線性方程解之得即擬合曲線的表達(dá)式為根據(jù)此方程式即可利用外推法對未來負(fù)荷電量進(jìn)行預(yù)測。例如，第13年（即1995年）的負(fù)荷電量為 。在確定擬合曲線的表達(dá)式后，往往我們需要檢驗(yàn)下擬合的誤差，以便確認(rèn)所選擬合曲線是否理想，在此研究中。 擬合曲線的誤差xy112345678910，最大誤差在X=3處均方差為 MSE= 基于指數(shù)平滑法的預(yù)測研究及算例分析指數(shù)平滑法是最常用的預(yù)測方法之一，是確定性的時間序列分析技術(shù)。對于時間上有序的一組觀測數(shù)據(jù)可以用對連續(xù)n個時期的觀測值計算出的平均數(shù)作為對下一時期，即t+1時期的預(yù)測值，即表示 （310）這種預(yù)測方法稱為移動算術(shù)平均法。其優(yōu)點(diǎn)是計算簡單，缺點(diǎn)是：1要保存的歷史數(shù)據(jù)比較多，如預(yù)測的項(xiàng)目很多就要保存大量歷史數(shù)據(jù)；2它對所有數(shù)據(jù)都同等對待，而從直觀和經(jīng)驗(yàn)上看，我們在預(yù)測時應(yīng)該對離目前越近的數(shù)據(jù)越重視；3它只能用于水平趨勢的時間序列，當(dāng)時間序列有某種明顯的增加或減少的趨勢時，移動算術(shù)平均法不能很快適應(yīng)這種變化。指數(shù)平滑法是從移動算術(shù)平均法演變而來的。實(shí)際上，由式(310)可知 （311）式（310）減去（311）得 （312）令代替式中，即可得到 （313） （314）該式可以被理解為下一時刻的預(yù)測值等于本時刻預(yù)測值再加上一個誤差修正項(xiàng)，這就是一次指數(shù)平滑法。和移動算術(shù)平均法相比，它有以下幾個優(yōu)點(diǎn)：(1) 不需要儲存過去n個時刻的歷史數(shù)據(jù)。在