1、摘 要 负荷预测在当今电力系统中具有十分重要的作用，在电力系统规划和电网发展方面发挥着非常关键的作用。当前，我国的电力系统面临着一个巨大的机遇和发展阶段，随着我国经济的高速发展，电力负荷也随着电力产业发展的变化而发生着重大的变化，目前电力系统产业的发展面临着一个巨大的挑战就是如何能够以最小的资本和最小的资源消耗获取最大的经济效益和社会效益，如何进行国家配电网的设计是当前最主要的问题，然而设计的首要条件就是负荷预测。一个符合实际、高效的负荷预测，是电力系统发展的重要问题也是计划的前提和根本。该设计主要介绍负荷预测方法以及具体案例的分析，根据对当前我国和世界上其他国家的各种电力负荷预测方法的综合对
2、比，以及根据武汉经济技术开发区实际的电力负荷负载情况，建立了根据电力弹性系数法的电力负荷预测方法，再结合武汉经济技术开发区配电网当前情况和以后配电网的发展态势，以及根据武汉经济技术开发区2009-2013年全社会所有用电量和最大负荷综合进行分析，依据多种电力负荷预测的方法，预测出武汉市未来用电总量及最大负荷。这样可以给武汉地区建设和发展带来巨大的经济和社会效益。关键词:负荷预测；配电网；电力弹性系数法； ABSTRACT Load forecasting is a modern power system engineering science and an important part of
3、the development is the development of power system planning and operation of an important basis for the plan. Load forecasting is also reasonable to raise funds to determine an important basis for energy balance. A reasonable and accurate load forecasting, power system planning is one of the core is
4、sues,is planning to carry out the prerequisite and basis.Based on the analysis of the region WuHan load of historical data,according to the regional distribution network WuHan, the status quo and development trend of the future power grid,WuHan through economic development and the basic electricity
5、demand analysis,as well as society as a whole over the years and the maximum power consumption load analysis,the application of ARIMA forecasting method made WuHan,the regions largest and the total electricity load forecast.Through the history data about the future of regression and planning of simu
6、lation models predict the result， the model can be tonaled,you may as well to network development,updating,and for future development tendency to science,dynamic predictions.Keywords: Load forecasting； Distribution Network； Electricity elasticity coefficient method；目 录1 绪论11.1本课题研究的意义11.2研究现状11.3本文主
7、要研究内容32 负荷预测概论42.1负荷预测的概念42.2负荷预测的特点42.3负荷预测的分类42.4负荷预测的基本原理52.5电力弹性系数法负荷预测62.5.1现用预测方法的不适应性62.5.2电力弹性系数的概念72.5.3电力弹性系数对预测电量的影响72.5.4电力弹性系数的确定72.5.5电力弹性系数法存在的缺陷82.6时间序列预测法82.6.1自回归模型（AR）82.6.2动平均模型（MA）92.6.3自回归-动平均模型(ARMA)93 武汉经济技术开发区与电网现状概述103.1武汉经济技术开发区概况103.1.1区域概况103.1.2区域经济发展现状103.2武汉经济技术开发区发展规
8、划113.2.1发展定位113.2.2发展规划123.3武汉经济技术开发区10kV配电网现状分析133.3.1经开区10kV电网概况133.3.2经开区10kV电网结构143.3.3经开区10kV电网设备143.3.4经开区配电自动化153.3.5经开区10kV电网运行指标153.4 武汉经济技术开发区10kV电网存在问题163.5 武汉经济技术开发区用电量分析173.6 当前武汉经济技术开发区配电网的现状184 武汉经济技术开发区用电总量及最大负荷预测194.1武汉经开区经济发展与电力需求基本关系分析194.2武汉经开区经济增长率与用电、发电增长率的关系194.3武汉经开区用电量及用电负荷的
9、预测204.3.1数据选择与处理204.3.2历年经开区用电量及最大负荷分析214.4武汉经开区用电总量及年用电最大负荷预测234.4.1经开区10kV中压用户用电总量预测234.4.2经开区用电量预测结果汇总255 结论27参考文献28翻译部分29英文部分29中文部分33致 谢371 绪论1.1本课题研究的意义 在经济迅速增长的今天，电网建设与社会经济增长之间的矛盾日益突出。供电能力不足、电网结构不合理、可靠性不高以及电能质量问题等一直是困扰电网运营的结症所在，也是电网发展前进的推动力。电网规划是电网建设的重要依托及先决条件，其规划质量将严重影响电网安全稳定运营。近几年来，国家电网公司和南方
10、电网公司对规划工作高度重视，明确指出各级电力部门需严格把关、逐步提高电网规划水平，以期利用有限资金，最大限度改善电网运营环境。 中长期负荷预测是电网规划的基础，其重要性不仅体现在电网现状分析、电力需求预测等规划过程中，而且对电力电量平衡、主变定容选址、网架规划等环节具有重要的理论支撑作用。可以说，中长期负荷预测贯串于规划工作始终，预测水平的高低将直接影响电网规划质量的优劣。 准确、可靠的中长期负荷预测是提高电网规划水平的重要前提，科学、实用的电网规划是电网建设的先决条件，安全、稳定、坚强的电网环境是社会经济快速发展的重要保障，可以设想，在以后的电网规划编制过程中，必然对负荷预测水平提出更高的要
11、求，因此，研究电网规划中长期负荷预测技术具有重要的实用价值和理论意义。1.2研究现状 中长期负荷预测技术研究历史较长，其中具有不少较为成熟的预测方法如时间序列、回归分析、相关分析等等。近几年来，由于各级电力部门对电网规划的重视程度日益增加，中长期负荷预测理论被广泛研究，并取得了显著成果，涌现出一大批新兴预测理论，如灰色系统、模糊预测、专家系统等等。除此之外，在研究单一预测模型的基础上，中长期负荷组合预测理论得到了极大的丰富，同时，基于概率分布理论的不确定性预测也逐渐成为研究热点。（1）经典预测方法时间序列法是将电力负荷看作一组随时间变化的序列，不考虑负荷影响因素，仅仅通过对历史负荷样本时间序列
12、的分析处理，来研究其发展过程的基本特征，并据此预测未来负荷的变化规律。根据分析方法的不同，时间序列可细分为滑动平均、加权滑动平均、指数平滑、趋势预测等等。在实际负荷预测过程中，时间序列预测所需历史负荷数据少，无需相关因素资料，因此预测方便、快捷，但如何提高规划年负荷预测精度是时间序列法的一个难点。 回归分析通过揭示负荷影响因素与负荷值之间的因果关系，来建立负荷预测模型。这些影响因素包括:产值、人口、收入、城镇水平等等，尽管可以从一定程度上提高模型的预测精度，但相关资料的收集与整理需花费大量的时间与精力，有时预测效果还并不尽如人意。针对于此，广大学者对中长期负荷预测回归分析开展广泛深入的研究。为
13、体现“近大远小”原则，对历史数据作加权处理，使不同时段的数据在以残差平方和表达的目标函数中产生不同的影响，由此使预测结果的变化趋势在很大程度上取决于历史时段中近期的发展规律，以改善回归分析预测效果；或对已有预测模型通过适当扩展其可变参数数目，增加模型自由度，提高参数估计效果和历史数据拟合精度。 相关分析将负荷与社会经济发展因素相关联，通过把握未来社会经济发展动向，实现对负荷发展趋势的预测。相关分析方法较多，常用的包括经济增长率预测、弹性系数预测、产值单耗预测等等。此类方法可以较好解释电力负荷与其影响因素间的因果关系，但获取未来社会经济相关指标本身就是一大预测难点。上述经典预测方法虽然各有瑕疵，
14、但操作简单，易于理解，所以仍是目前电网规划中负荷预测工作的主要方法之一。（2）新兴预测理论灰色预测源于邓聚龙1982年提出的灰色系统理论，该方法将电力负荷中的不确定因素视为一灰色系统进行研究。灰色预测具有要求负荷数据少、不考虑分布规律、不考虑变化趋势、运算方便、预测精度较高等优点，得到了广泛应用。但同时也存在着一定的局限性:一是数据离散程度严重影响其预测精度；二是不太适合电力系统的长期预测，为此，一些文献提出了改进措施。通过对历史数据的平滑处理、模型参数修正、等维新息数据处理和对预测值的修正等可行手段，改善灰色预测适用范围，提高预测精度；针对当负荷按照“S”型曲线增长或增长处于饱和阶段时，采用
15、灰色模型进行负荷预测时误差较大的问题，将灰色Verhulst模型引入到中长期负荷预测；针对普通灰色预测模型在预测过程中当历史数据有较大波动时预测精度较差的问题，对两次拟合等维灰色预测模型进行研究，并对其进行改进；在原有GM(1，1)模型的基础上，直接采用原始数据将模型进行二次迭代拟合，使得参数的值达到最佳，同时根据“远小近大”的思想，在拟合中使用了加权最小二乘法，并对预测结果进行二次修正。有关灰色模型的改进手段和使用途径较多，由于篇幅原因，不再赘述。模糊预测以模糊数学作为预测基础，由于其不确定性表述功能、符合人类逻辑思维习惯，被成功引入中长期负荷预测领域中。针对负荷影响因素的复杂性和不确定性，将模糊数学与线性回归相结合，提出基于模糊线性回归的负荷预测思路，并详细分析了模型求解过程；采用模糊理论模糊平滑系数，改良传统指数平滑法的预测局限性；在分析模糊多项式拟合建模机理的基础上，建立改进模糊多项式拟合模型，通过适当减小拟合曲线在后段的拟合误差提高预测精度；通过
