下载文档原格式
电力系统负荷预测与电价预测周佃民1,赖 菲1,刘亚安1,王 庆1,刘云国2(1.西安交通大学,陕西西安710049; 2.淄博电业局张店供电局,山东淄博255000)摘要:讨论了电力系统负荷预测与电价预测的特点,并且对二者之间的异同点进行了说明和分析,对电价预测的意义及方法进行了初步的探讨。
关键词:电力市场; 负荷预测; 电价预测中图分类号:T M715 文献标识码:A 文章编号:100324897(2000)10200312031 引言电力系统是一个运行高度统一的大系统,由于电能不能大量储存,其生产和消费必须同时进行,因此预知负荷的需求对于电力系统运行具有十分重要的意义,负荷预测是能量管理系统及配网管理系统的重要组成部分、电力系统规划和运行调度的依据,也是电力市场化商业运营必需的基本内容[1]。
长期以来,负荷预测在实际生产运行中并没有得到应有的重视,随着电力市场化的进行,各个电力公司之间的交易更加频繁,这就对负荷预测提出了更高的要求。
电力系统负荷预测对于电力企业有着重大的意义,预测水平已经成为一个电力企业的管理是否走向现代化的显著标志之一。
随着全球电力市场化[2]大趋势的到来,电力行业逐渐由垄断经营走向竞争,作为电力市场的核心因素-电价,也发生了相应的变化。
虽然现在存在和正在发展的电力市场的模式各不相同,电价的形成机制也不尽相同,但是作为一个总的趋势,电价应该是时变的,和经济、气象、电力系统的运行情况以及用户的情况相关的,电价随需求变化,电价变化影响需求量,电价的调节机制作用将更加显著。
作为电力市场的参与者,其利益最终是通过电能的交易实现的,提前知道电价的信息就可以在电力市场的交易中获得更大的利益,因此,电价预测就成了电力市场中急待研究和解决的课题[3]之一。
负荷预测和电价预测二者之间有着密切的关系,二者有许多相似的特点。
本文将对此进行讨论,并进行相应的分析。
2 负荷预测和电价预测的分类负荷预测和电价预测按不同的分类标准可以作以下几种不同的划分。
电力负荷预测与分析电力负荷预测与分析是电力系统运行中非常重要的一部分，也是现代物联网应用不可或缺的环节。
电力行业是我国国民经济的重要组成部分，稳定的电力运行对整个国家和社会都起着巨大的作用。
因此，科学的负荷预测和分析是电力系统运行的必要手段，也是推进能源转型升级的重要体现。
一、基础概念电力负荷预测是指根据历史数据和基础信息，利用统计、数学等方法来预测未来几日、几周、几个月的负荷用电情况，目的是为了保证电力系统的稳定运行和供需平衡。
电力系统负荷预测主要涉及到许多方面的因素，包括天气、季节、工业结构、生产方式等，因此，预测工作需要涉及到多学科知识的综合储备。
二、负荷预测方法1、时间序列法时间序列法是以时间为变量的统计模型，通过对历史、现有数据的分析和拟合，来预测未来电力负荷变化趋势。
该方法依赖于历史和现有数据的完整性和准确性，且对自然影响如节假日、气象（天气、温度、湿度等）等因素的响应能力较差，存在一定的局限性。
2、回归分析法回归分析法通过建立建立输入变量（天气、季节、工业结构、生产方式等）与输出变量（电力负荷用电量）的关系模型来预测未来负荷变化，该方法较好地解决了时间序列分析的诸多缺陷。
3、神经网络神经网络是一种人工神经元组成的模拟方法，通过对大量数据的学习与拟合来预测未来的电力负荷变化趋势。
神经网络模型的预测结果准确性较高，而且学习能力较强，可不断适应新的变化趋势。
三、应用案例负荷预测技术在电力行业中的应用非常广泛，如，在电力设备运行管理方面，通过对负荷趋势的分析来优化设备运行方案，保证电力系统的稳定运行。
在电力供应侧，通过负荷预测，可以启动备用电力源，保障供应的可靠性，在市场供销方面，负荷预测可帮助电力公司与用户更好地进行协调管理，提前与客户沟通，合理调度电源，降低电网负荷风险。
四、发展趋势随着社会经济的发展，电力负荷分布日益发生变化，新型能源的加入以及微网的普及，需要迎接新的技术和挑战，因此，电力负荷预测应逐步往多维度、多尺度、多时空方向迈进，尤其是需要加大对人工智能、大数据分析等技术的应用和推广，同步推动电力设施技术升级和优化，协调新能源、传统能源等能源形式间的协调发展。
国家电力公司电力市场分析预测内容深度要求（试行）总则1.1电力市场分析预测工作是国家电力公司适应社会主义市场经济要求，提高电力公司投资和经营效益的基础工作，为规范电力市场分析预测工作，特制定本要求。
1.2本要求适用于国家电力公司及其所属公司电力市场分析预测工作。
1.3本要求的电力市场分析预测系指电力供需分析、电力电量预测、负荷特性分析和公司售电量预测，以及与电力市场密切相关的国民经济发展和居民用电走势分析。
分析预测期包括年度、5年、中期（5~15年）和长期（15年以上）。
1.4电力市场分析预测内容应包括分析预测期内需电量、负荷及负荷特性和公司售电量等相关指标预测。
年度分析预测应安月提出分析预测结果；5年期分析预测应按各年提出分析预测结果；中长期分析预测应按各水平年提出分析预测结果。
1.5电力市场分析预测必须进行有着对应的电力市场调查，掌握电力市场现状及发展趋势。
应系统收集与电力市场有关的资料，分析经济和社会发展与电力需求之间各种因素的关系。
1.6应逐步建立规范的电力市场分析预测数据库，对基础数据和预测成果实行科学管理。
1.7电力市场分析预测应根据国民经济和社会发展不同方案，研究客观存在的多种因素的变化规律，以定量计算为主，定量计算和定性分析结合进行。
1.8应根据本地区具体情况，选择多种适用的方法进行预测，并相互较验。
1.9 5年期分析预测每年应滚动一次；中长期分析预测应根据公司发展战略的要求进行。
1.10 分析预测分析报告至少应包括以下内容：（1）经济和社会发展状况分析；（2）电力供需状况分析；（3）电力市场状况及影响电力需求的因素分析；（4）需电量预测；（5）负荷及负荷特性预测；（6）公司售电量预测；（7）分析与结论；（8）必要的图表等。
第一章社会经济和电力需求现状分析2.1 年度的分析预测要收集连续3年逐月的数据资料，5年及中长期分析预测要连续收集5年的数据资料。
分析预测要收集经济和社会发展历史的和现实的数据，其中应包括：（1）国内生产总值及其年增长率；（2）第一、二、三产业及其占国内生产总值的比重；（3）各行业（部门）的增加值及其占国内生产总值的比重；（4）国内生产总值、增加值的地区分布情况；（5）固定资产原值和净值；（6）全社会及其分类固定资产投资规模；（7）财政收入与支出总额；（8）进口与出口总额；物价指数；（9）各行业（部门）就业人数；流动人口数；按城乡及收入水平统计的城乡居民实际人均收入、户数等；（10）用电大户及主要高耗能产品的产量。
电力市场价格分析及预测随着社会的发展，能源已经成为人们生产和生活中不可或缺的重要资源之一。
而其中电力作为最广泛使用的能源之一，在现代社会的发展中越来越受到人们的重视。
因此，对电力市场价格的分析和预测也越来越重要。
1. 电力市场价格的分析电力市场价格是指在特定时间和地点，供求关系形成的电力价格。
价格的形成过程主要受到电力市场的竞争关系、发电成本和需求的影响。
1.1 电力市场的竞争关系电力市场的竞争关系是影响价格的重要因素之一。
在完全竞争的市场环境中，电力价格受到供给和需求的决定。
当供需平衡时，市场会形成一个均衡价格。
然而，在电力市场中，不同供应商拥有不同的发电能力和供电成本，这导致市场处于非完全竞争状态，市场的价格是由供应商和需求商之间价格谈判结果决定的。
1.2 发电成本的影响发电成本也是影响电力市场价格的重要因素之一。
在电力市场中，供应商的发电成本取决于燃料成本、设备维护成本和运营管理成本等相关因素。
任何一个环节的成本都可能成为影响电力市场价格的因素。
1.3 需求的影响需求是另一个影响电力市场价格的重要因素。
需求量受制于用户需求和价格敏感度等因素。
如果用户对价格较为敏感，市场的需求就会下降，反之亦然。
因此，供应商需要根据需求的变化来调整价格。
2. 电力市场价格的预测电力市场价格的预测是指根据过去和现在的数据，通过一定的方法和技术对未来的价格进行预测。
预测的准确性对于供应商和需求商来说都非常重要。
2.1 基于时间序列的预测方法时间序列是将时间因素纳入数据模型中，将变量随时间变化的模式捕获到一个数学模型中，从而使用该模型预测未来数据的一种统计方法。
时间序列的预测方法分为平稳时间序列和非平稳时间序列两种。
基于时间序列的预测方法适用于短期和长期的预测，并且其准确性能够在很大程度上保证。
2.2 基于机器学习的预测方法机器学习技术在电力市场价格预测中也得到了广泛应用，并且在预测的准确性方面有着很高的表现。
机器学习是一种能够从数据中学习并自动推理的技术，为分析实时数据和变化趋势提供高效算法。
电力市场课程考核要求+习题与解答班级序号：学号：姓名：报告成绩(70％): 平常成绩(30％): 总成绩：具体要求：完成下列各题，应手写在A4规格纸上，将本页放在报告首页装订提交。
1、比较杜松怀、于尔铿、王锡凡三本电力市场教材的结构体系。
2、简述学习电力市场与电力经济课程的学习体会。
3、电力市场的定义。
4、电力市场的基本特征与电力市场的构成要素。
5、解释边际收益。
6、加州电力危机给我们的启示有什么？7、简述两部制电价及其特点与适用对象。
8、调节平衡节点电压会不一致程度地影响不一致位置发电机组的有功与无功出力。
这要求调度中心或者电力交易中心采取什么措施?9、什么是辅助服务？辅助服务通常包含什么？10、简述电力市场下无功管理与定价对电网公司的运行与经营的重要意义.第一章绪论1.电力市场的定义答:电力市场是使用法律、经济等手段，本着公平竞争、自愿互利的原则，对电力系统中发电、输电、供电、用电等各环节的成员，组织协调运行的管理机制与执行系统的总与。
2.电力市场的基本特征与电力市场的构成要素？答:电力市场的基本特征:开放性、竞争性、计划性与协调性；电力市场的构成要素：市场主体：所有市场参与者、实体；市场客体：买卖对象-电力、电量商品；市场载体：电网；市场电价：电价水平、电价结构；市场规则：运行、交易、结算、监管规则；市场监管：层次、目标、责任、结果。
3.实施电力市场有什么好处?答: 1）电价合理、推动经济进展。
2）市场交易量及收益巨大。
3）服务质量提高、投诉减少。
4）有利于IRP(综合资源规划）、DSM（需求侧管理）的实施。
5）有利于吸引投资、建设“强壮”电力系统。
6）有利于调度从“命令型”向“自愿联合型”进展。
第二章电力工业市场化运营的经济学原理1.什么是供求定律?答:需求大于供给，价格将会上升；需求小于供给，价格将会下降。
这种现象被称之供求定律。
2. 什么是均衡价格答:均衡价格是指，某种商品的需求与供给达到均衡时的价格，也就是这种商品的市场需求曲线与市场供给曲线相交时的价格。
电力市场下的负荷预测1引言电力市场是电力工业引入竞争机制后的产物。
它主要分为发电侧预测和需求侧预测，遵循市场运行规律，以经济利益为杠杆，直接影响到该行业各级成员（包括发电厂、发电商、供电公司、用户等等）的运营规则。
负荷预测是实施电力市场运营不可少的功能。
负荷预测结果准确与否，对电力系统运行的经济性、安全性都有影响。
传统的负荷预测主要是凭靠预测人员的干预完成的，对预测人员的素质、分析能力和运行经验都有很高的要求。
其发展可分为两个阶段：第一阶段，预测人员完全依靠自己的经验独立完成预测；第二阶段，引进具有一定分析能力的负荷预测软件，参考软件分析结果，以人工干预和修正完成预测。
随着我国市场经济及电力工业的快速发展，电力负荷所受的影响因素大大增加，并日趋呈现社会化、复杂化。
面对更趋混沌的电力负荷变化规律，传统的以人为主的负荷预测方式难以适应需求。
同时，随着电力市场的进一步开放，各调度中心对负荷预测的准确性、实时性、可靠性及智能性都提出了更高的要求。
当前电力市场正在逐步由卖方市场转向买方市场，过去的以产定销将变成以销定产，生产计划和基建计划的安排都对中长期电力负荷预测提出了更高的要求。
2.负荷预测的概念和原理负荷预测是指在充分考虑一些重要的系统运行特性、增容决策、自然环境和社会影响的条件下，研究或利用一套能系统地处理过去与未来负荷的数学方法，在满足一定精度要求的前提下，确定某特定时刻的负荷数值。
负荷预测根据规划目标年限分类，可分为长期预测(指未来10年到20年的负荷预测)、中期预测(指未来5到10年的负荷预测)和近期预测(指5年内的预测)。
负荷预测工作是根据电力负荷的发展规律，预计或判断其未来发展趋势和状况的活动。
这项活动基于以下的基本原理：(1)可知性原理作为预测的对象，负荷的发展规律、未来的发展趋势和状况是可以为人们所知道的。
人们不但可以认识它的过去和现在，而且可以通过总结它的过去和现在而推测其未来。
(2)可能性原理事物的发展变化是内因和外因共同作用下的结果。
