【正文】 核心應(yīng)用軟件電力系統(tǒng)自動化 第五章 電力系統(tǒng)調(diào)度自動化五、電力系統(tǒng)負荷預(yù)測 1 電力負荷的定義n指安裝在國家機關(guān)、企業(yè)、居民等用戶處的各種用電設(shè)備。n用電設(shè)備所消耗的電力或電量的數(shù)值。電力系統(tǒng)自動化 第五章 電力系統(tǒng)調(diào)度自動化五、電力系統(tǒng)負荷預(yù)測 2 電力負荷預(yù)測的含義電力負荷預(yù)測是以電力負荷為對象的進行的一系列預(yù)測工作。n從預(yù)測對象看，電力負荷預(yù)測包括對未來電力需求量（功率）的預(yù)測和對未來用電量的預(yù)測以及對負荷曲線的預(yù)測。其主要工作是預(yù)測電力負荷的時間分布和空間分布，為電力系統(tǒng)規(guī)劃和運行提供可靠的決策依據(jù)。n最大負荷功率預(yù)測對于電力系統(tǒng)發(fā)電設(shè)備和輸電設(shè)備的容量非常重要。n負荷曲線的預(yù)測可以為研究電力系統(tǒng)的峰值、抽水蓄能電站的容量以及發(fā)輸電設(shè)備的協(xié)調(diào)運行提供數(shù)據(jù)支持。電力系統(tǒng)自動化 第五章 電力系統(tǒng)調(diào)度自動化五、電力系統(tǒng)負荷預(yù)測 3 為什么要進行電力負荷預(yù)測n電力負荷預(yù)測是電力企業(yè)的重要工作之一。n基于準確的負荷預(yù)測可以經(jīng)濟合理地安排電力系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)電機組的啟停，保持電網(wǎng)運行的安全穩(wěn)定性，減少不必要的旋轉(zhuǎn)備用容量，合理安排機組檢修計劃，保持社會的正常生產(chǎn)和生活，有效地降低發(fā)電成本，提高經(jīng)濟效益和社會效益。n負荷預(yù)測工作的水平已成為衡量電力企業(yè)的管理是否走向現(xiàn)代化的顯著標志之一。電力系統(tǒng)自動化 第五章 電力系統(tǒng)調(diào)度自動化五、電力系統(tǒng)負荷預(yù)測 按范圍按時間1小時以內(nèi)，用于質(zhì)量控制、安全監(jiān)視、預(yù)防控制1日到 1周，火電分配，水火協(xié)調(diào)1月到 1年，機組檢修數(shù)年到數(shù)十年，電源發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃4 分類電力系統(tǒng)自動化 第五章 電力系統(tǒng)調(diào)度自動化 負荷數(shù)據(jù)可以看做由三種不同變化趨勢的負荷分量組成：? 長期趨勢預(yù)測： 是負荷在較長的持續(xù)時間內(nèi)某種總趨勢分量，如隨國民經(jīng)濟發(fā)展的特征。? 周期性趨勢分量： 以天、周、季節(jié)或年為周期而發(fā)生的周期性變動分量。? 隨機性分量： 反映用戶負荷的一些偶然性變化，例如氣象影響。 此外，除了系統(tǒng)總負荷預(yù)測外，還應(yīng)進行系統(tǒng)中每一 母線負荷預(yù)測 ，包括有功和無功。電力系統(tǒng)自動化 第五章 電力系統(tǒng)調(diào)度自動化5 電力系統(tǒng)負荷預(yù)測的要求及影響因素? 要求：精度影響因素：負荷變化規(guī)律模型算法電力系統(tǒng)自動化 第五章 電力系統(tǒng)調(diào)度自動化6 電力系統(tǒng)負荷預(yù)測的模型　　　　　　 L(t)=B(t)+W(t)+S(t)+V(t)時刻 t的正常負荷分量時刻 t的天氣敏感負荷時刻 t的特別事件負荷時刻 t的隨機分量負荷電力系統(tǒng)自動化 第五章 電力系統(tǒng)調(diào)度自動化7 電力系統(tǒng)負荷預(yù)測的 方法? 線性外推法? 線性回歸法? 時間序列法? 卡爾曼濾波法? 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法? 灰色理論電力系統(tǒng)自動化 第五章 電力系統(tǒng)調(diào)度自動化1）系統(tǒng)負荷的預(yù)測方法（ 1）回歸分析法 根據(jù)歷史數(shù)據(jù)及一些影響負荷變化的因素，尋找負荷和各影響因素之間的關(guān)系，從而預(yù)測將來負荷值。例如年最大負荷預(yù)測（線性回歸分析）： 式中 ： —— 第 n年年最大負荷； x1—— 第 n年人均國民生產(chǎn)總值； x2—— 第 n年一產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值； x3—— 第 n年二產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值； x4—— 第 n年三產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值。 通過回歸分析，求出方程系數(shù)。然后對預(yù)測期國民生產(chǎn)總值、一、二、三產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值的年均增長率給出估算值求得產(chǎn)值，代入回歸方程中，求取回歸常數(shù)（ a0）和回歸系數(shù)（ ai）算得預(yù)測年的最大負荷。電力系統(tǒng)自動化 第五章 電力系統(tǒng)調(diào)度自動化1）系統(tǒng)負荷的預(yù)測方法（ 1）回歸分析法 基本步驟：? 獲取歷史數(shù)據(jù)? 找出負荷變化規(guī)律? 建立負荷預(yù)測模型（如線性回歸模型）? 建立擬合誤差方程（如誤差的最小二乘目標函數(shù)）? 對擬合誤差方程求偏導(dǎo)，代入歷史數(shù)據(jù)? 求解回歸常數(shù)和回歸系數(shù)? 獲取未來影響因素的相關(guān)數(shù)據(jù)? 將數(shù)據(jù)代入負荷預(yù)測模型，獲得符合預(yù)測結(jié)果電力系統(tǒng)自動化 第五章 電力系統(tǒng)調(diào)度自動化（ 2）時間序列法 有時影響負荷的因素錯綜復(fù)雜，或數(shù)據(jù)難于獲得，回歸分析很難準確預(yù)測負荷。而時間序列法是依據(jù)負荷過去的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，找到負荷和時間的變化規(guī)律，可采用的基本數(shù)學(xué)函數(shù)有：? 線性模型： y=a+bt。? 指數(shù)函數(shù)模型： y=k tb? 冪函數(shù)模型： y=k et? 對數(shù)函數(shù)模型： y=k log(t)? 邏輯斯諦模型： （ c0,a0,b0） 實際預(yù)測時，分別采用這五種模型對年最大負荷時間序列進行回歸分析，建立數(shù)學(xué)模型，然后依據(jù)與歷史數(shù)據(jù)的擬和情況， 選擇一個擬和誤差最小 的模型作為實際計算模型，給出預(yù)測年的年最大負荷數(shù)據(jù)。電力系統(tǒng)自動化 第五章 電力系統(tǒng)調(diào)度自動化（ 3）人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)類似于一個 “多輸入－多輸出 ”的黑匣子，由一些能并行操作的簡單單元組成，整個網(wǎng)絡(luò)的功能是由單元之間的互連所決定的。 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是通過 “訓(xùn)練－調(diào)整－再訓(xùn)練－再調(diào)整 ”的過程，使得一個特定的輸入能夠通過網(wǎng)絡(luò)得到一個特定的輸出，其實質(zhì)是通過調(diào)整單元之間的相互影響參數(shù)。 利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行負荷預(yù)測，其過程是將影響負荷的各種歷史數(shù)據(jù)和最終的負荷值分別作為網(wǎng)絡(luò)的輸入和輸出，通過 “訓(xùn)練－調(diào)整 ”過程，使歷史數(shù)據(jù)輸入最終能夠?qū)е孪鄳?yīng)的負荷（目標值），然后，再將未來的相關(guān)數(shù)據(jù)輸入，從而得到所要預(yù)測的結(jié)果。（ 4）相似日法 基于相似負荷日的短期負荷預(yù)測方法，其基本思想是找到和預(yù)測負荷日影響因素相近的一個已知負荷日，從而得到預(yù)測值。電力系統(tǒng)自動化 第五章 電力系統(tǒng)調(diào)度自動化2）母線負荷的預(yù)測方法 常用預(yù)報方法：將量測到的或預(yù)報出來的上一級地區(qū)負荷近似地分配到各母線上。? 簡單模型：對每個母線給出一個分配系數(shù)（總和為 1），用地區(qū)負荷乘此系數(shù)便可得到個母線上的負荷。? 層次負荷模型：負荷層次模型按區(qū)域分地區(qū)層、變電站層、饋線層和母線層，各層間有分配系數(shù)，且分配系數(shù)周期變化。層次的劃分，主要看各層次的負荷曲線是否一致。另外，若負荷類型不一致，還應(yīng)按負荷類型分層，分為系統(tǒng)負荷、類型負荷和母線負荷。 最終的母線負荷為綜合考慮的結(jié)果。電力系統(tǒng)自動化 第五章 電力系統(tǒng)調(diào)度自動化8 負荷預(yù)測的基本程序n調(diào)查和選擇歷史負荷數(shù)據(jù)資料n歷史資料的整理n對負荷數(shù)據(jù)的預(yù)處理n建立正確的負荷預(yù)測模型n應(yīng)用預(yù)測模型n評價預(yù)測結(jié)果n編寫預(yù)測分析報告電力系統(tǒng)自動化 第五章 電力系統(tǒng)調(diào)度自動化小 結(jié) ? 調(diào)度自動化系統(tǒng)的組成；? 狀態(tài)估計的必要性、定義、步驟以及方法；? 電力系統(tǒng)的四種運行狀態(tài)及約束條件；? 安全分析的種類、研究對象；? 在線安全分析的方法；? 系統(tǒng)安全水平的評價；? 安全控制的三道防線。電力系統(tǒng)自動化 第五章 電力系統(tǒng)調(diào)度自動化本資料來源? 更多資料請訪問 .(....)電力系統(tǒng)自動化 第五章 電力系統(tǒng)調(diào)度自動化演講完畢，謝謝觀看！