基于大数据的负荷特性分析及负荷预测研究 文献综述

摘要#8212;随着我国电力工业逐渐步入电力市场，发电厂的产权多元化，电力供需矛盾不断突出，电力调度部门如何制定发电调度计划，实现电力生产的经济调度保电网获得最大的经济效益，对电力企业而言，负荷预测已成为电力系统管理现代化的重要内容之一，对电网负荷预测问题的研究已经成为现代电力系统科学中一个重要的领域。负荷预测受人口增长、经济发展速度、产业结构变化、气象条件等因素的影响，除尽量选用可靠的分析方法外，预测精度还取决于预测者的判断能力。对负荷进行预测已经有几十年的历史，因此用于解决负荷预测问题的基础理论和实践方法很多，但随着电力系统的不断发展、电网复杂性的加大和电力市场的建立都需要对负荷预测不断地进行研究，用新理论和新的数学手段去研究新的预测方法。

关键词：短期负荷预测；负荷分析；大数据；电力用户

研究背景

电力工业是国民经济的基础，电力工业的发展直接影响着其他行业的发展，安全可靠的电力供应是其他行业实现稳定、快速发展的保证，从而在一定程度上推动或抑制着国民经济的发展；同时，经济发展对电力需求也有着重要影响，经济快速发展会拉动电网负荷的迅速增长。通过精确的负荷预测，可以经济合理地安排发电机组启停，减少旋转备用容量，合理安排检修计划，降低发电成本，提高经济效益。电网负荷预测是实现电力系统安全稳定经济运行的基础，对电力系统而言提高电网运行的安全性和经济性、改善电能质量等都依赖于准确的负荷预测。此外，从发展来看电网负荷预测也是我国实现电力市场的必备条件，具有重要的理论意义和实用价值。然而，伴随着发电侧、供电公司、电网负荷的不断发展及电力市场体制改革的不断深化，未来各种可能引起电网负荷变化的因素并不能充分掌握；虽然知道一些复杂因素（如：经济发展、政治事件、气候天气等）会对电网系统负荷发生影响，因为复杂因素关联的规律无法掌握或者无法拟合，会使得电网负荷预测更为复杂，如何定时定量准确判断是困难的。

目前尚没有一种足够完善的理论方法能够达到电力发展所要求的电网负荷预测的精度。准确及时的地区电网负荷预测对电网发电侧出力要求提出预期计划并合理配置系统在要求的范围内，实现发电机组出力的最优组合与经济运行。对用电量不大的地区电网负荷预测的意义更为突出。依靠科学的负荷预测提供信息来实现经济调度、发电成本最低、城市区域供电网络和设备的最优化配置，以保证电网供电的稳定性，提高供电质量，减少停电事故的发生。

电力系统负荷种类繁多，不同类型的负荷具有不同的用电指标和特性。准确把握电网负荷特性及其变化趋势将为提高负荷预测准确率、调整电源结构、优化电网运行方式等提供决策依据。新电改环境下智能电网、分布式能源、电动汽车、需求响应等发展都将大大改变电力用户的行为特点，用电行为的改变直接体现在用户负荷特性、行业负荷特性以及电网负荷特性，但对电网用户行为以及行业用电特性的研究并不多见，也不系统，电网负荷特性研究缺乏”微观”支撑，难以全面、准确把握电网负荷及负荷特性变化趋势。近年来，国家大力推行负荷管理系统、用电信息采集系统等，实现了用户用电信息高频、快速、高质地读取与记录，生成了海量的用电数据，为从用户行为及行业用电特性入手研究电网负荷特性提供了坚实的数据基础。

研究现状

负荷预测是指从已知的电力系统、经济、社会、气象等情况出发，通过对历史数据的分析和研究，探索事物之间的内在联系和发展变化规律，对负荷发展做出预先估计和推测的一门学科。负荷预测能够保证不间断电力系统的安全、经济可靠运行，通过预测结果进行电力系统有效规划，能够减低运行风险，提高社会经济效益，节省大量不必要的开支。高估未来负荷会导致产生非必要的电力能源，而低估未来负荷则不能提供足够电力，这会导致机组的高损耗运行。因此，精确的负荷预测显得尤为重要。

随着智能电表的大面积安装和用电信息采集系统的广泛应用，获取了大量用的负荷信息，使得研究用户负荷变化规律成为可能，由于用户受行业属性决定其生产活动具有自身明显的规律性，影响因素相对单一，负荷与影响因素的关系更加简单，负荷特性更易于把握，因此负荷分析点越接近于负荷需求地越有利于掌握负荷发展规律性。