电力负荷受气象因素的影响及短期电力负荷的预测.doc

论文题目： 电力负荷受气象因素的影响及短期电力负荷的预测 姓名：李小强 专业：电气化0807 姓名：刘 喆 专业： 电气化0807 姓名：谢 琳 专业：电气化0807 摘 要 针对电力负荷易受气象因素的影响，本文通过对25天每天24个整点时刻的温度,相对湿度,气压,降水量,风向,风速和电力负荷的之间的关系的研究,得出了各种气象因素及综合气象因素对电力负荷的影响，得出了一般的影响规律，为短期负荷预测提供了理论依据。利用多元线性回归对电力负荷做出了短期预测，分析了此模型的预测误差，并对预测结果进行了修正。建立了一个较合理的电力负荷的特性分析体系。 研究时应用了散点图和相关性理论进行了分析，在相关性分析的基础上，利用回归理论建立了电力负荷与各气象因素的关系模型，从而为实时的定量的掌握负荷与气象因素的关系，提供了充分的理论依据。在对电力负荷进行短期预测时应用了多元非线性回归，根据历史数据的变化规律寻找自变量与因变量之间的回归方程，确定模型参数，据此做出预测。 首先，为了研究综合气象因素对电力负荷的影响，我们先研究了单一的气象因素：温度，相对湿度，风速，气压，得出了每个因素与电力负荷符合的关系模型。由图5-1（电力负荷与温度关系的散点图）可知，电力负荷与温度拟合的关系较好，呈现明显的二次相关性，利用回归理论，建立电力负荷与温度之间的二次回归模型，拟合结果为；由图5-2（电力负荷与相对湿度的散点图）可知，气象负荷与相对湿度拟合的关系较好，呈现明显的线性相关性，利用回归理论，对各个时段建立了电力负荷与相对湿度之间的线性回归模型，且得出拟合结果为；由图5-3（电力负荷与风速的散点图）可知，电力负荷与风速近似程线性相关，利用回归理论，建立电力负荷与风速之间的线性回归模型，拟合结果；由图5-4（电力负荷与气压的散点图）可见，电力负荷与气压近似程线性相关，利用回归理论，建立电力负荷与气压之间的线性回归模型，拟合结果为 ，从图形上分析可以将该拟合关系图线近似看作一条水平直线，从而可以认为气压对电力负荷影响不明显；由已知数据并分析可以得出电力负荷与降水量和风向关系不大（或者关系不明显），我们即假设电力负荷与其无关，以简化分析过程。而分析结果表明这种分析方法所带来的预测误差在误差允许范围之内，所以我们这种分析方法是可行的。 在拟合的过程中，我们首先对数据进行了处理，剔除了一些不合理的数据，并对数据进行了分组，把相同温度下的电力负荷进行了取平均值的处理；同样的方法处理相对湿度，风速，气压，得出各种单一气象因素作用时对电力负荷影响的单一模型。 其次，由于各种天气因素都是时刻变化的，为了更加精确的研究电力负荷与气象因素的关系，我们建立了电力负荷与多气象因素的综合模型。这里我们选取了分析将温度﹑相对湿度和风速作为综合气象因素对电力负荷的影响。由前面的分析和结论，并依据“多元线性回归”思想，我们初步建立了整点时刻电力负荷与气象因素的综合模型如下：。其中，T表示温度，V表示风速，H表示相对湿度。并应用matlab软件对已知数据进行处理，分别得到各个整点时刻对应的电力负荷与综合气象因素的拟合函数关系，见表5-1。并通过误差分析等手段得出该模型是可信的。 最后，我们根据建立的综合气象因素对电力负荷的影响模型，利用多元非线性回归预测了26到30日每个24个整点时刻的电力负荷的情况。 关键词：气象因素；数据拟合；多元线性回归；综合模型；短期负荷预测。 一﹑问题的提出 电力是国民经济的命脉，随着人民生活水平的提高，采暖降温负荷在总用电负荷中所占比重越来越大，直接影响电网安全经济运行。其中影响最明显的是夏季防暑降温负荷和冬季取暖负荷，即气象因素的变化导致增加的用电负荷。也就是说，气象因素对电网负荷特性的影响越来越大，因而必须研究负荷随气象变化的规律，为提高电力系统负荷的预测精度打下基础，为电力系统的安全、经济运行服务。 随着电力工业体制改革的深化和国民经济的发展，人们对电能质量的要求越来越高，而电力负荷也侧时准确把握市场脉搏、分析未来电力需求走势的必要工具。在电力市场条件了，实现电力系统的功率平衡、进行备用发电容量的调度、调整发电机组的上网顺序都需要进行负荷预测，准确的需电量和电力负荷预测时电力市场运行的基本条件和首要任务。因此电力负荷预测是供电部门的重要工作之一,合理、准确地进行负荷预测可以提高电力企业的经济效益和社会效益。影响负荷预测准确率的因素很多,其中气象条件是主要因素之一。气象包含的因素较多，有温度、湿度、气压、降雨量、日照情况、天气情况等。在气象因素中，温度对负荷的影响最大，如何分别考察各个气象因素对电力负荷的影响以及如何综合考察这些因素对