正文ANN的电力系统负荷预测.docVIP

引言 电力工业从产生到现在已经有一百多年的历史了，这一百多年的历史同时也是人类社会发展最快的时期，电力工业对人类社会的发展起着重大的推动作用，电力工业彻底改变了人类社会的生产和生活方式，电力工业己经成为现代社会的一个重要支柱。电能以其快速、便捷其无污染的优点将在社会能源消费结构中占据更大的比例。所以电力工业的发展步伐不仅不会变缓，而且将以更快的速度迎接人类社会的明天。作为电力工业的核心部分，电力系统的作用就是对各类用户尽可能经济地提供可靠而合乎标准要求的电能，以随时满足各类用户的要求。用电力系统的术语来说，就是满足负荷要求。为了提高对用户的服务质量，电力系统必须事先知道用户侧负荷的大小和特性。尽管电能是具有洁净无污染的优点，但是电能有如下特点:电能的生产、传输和消费几乎是同时进行的，电能是无法存储的(现在一些新型的储能技术也只是将电能暂时转化为其它形式的能源，等到需要的时候再将其转化为电能，如抽水蓄能电站)，所以在电能生产和消费的过程中，需要知道未来短时期内(比如1日、1周)用户侧电力负荷的变化情况。 总之，电力工业的发展、生产和运行都离不开对未来电力负荷的预测。根据预测周期和用途的不同，可以将负荷预测分为超短期负荷预测、短期负荷预测、中期负荷预测和长期负荷预测(见表1.1)。根据预测范围的不同，可以将短期负荷预测分为系统负荷预测和母线负荷预测。系统负荷预测是对系统总的负荷进行预测;母线负荷预测是对各条母线的负荷进行预测。一般情况下由系统负荷预测取得某一时刻系统总负荷值，然后将其分配到每一母线上，母线负荷分配系数是由状态估计来维护的。 表1.1各种类型的电力系统负荷预测一览表 预测类型 预测周期 预测用途 超短期 数分至数小时 AGC、安全监视 短期 日周 机组、水电、交换计划 中期 月年 水库、检修、燃料计划 长期 多年 发电、网络规划 电力系统短期负荷预测对未来1日1周的负荷进行预测，在管制的电力体制条件下，主要用于EMS ( Energy Management System，能量管理系统)制定运行计划，包括火电分配、水火电协调、机组经济组合和交换功率计划，是EMS必不可少的部分(见图1.1 )。 图1.1短期负荷预测在EMS中的地位 随着电力体制的改革和电力市场的建立和发展，对短期负荷预测提出了更高的要求，短期负荷预测不再仅仅是EMS系统的一部分，同时也是制定电力市场交易计划的重要依据。在电力市场条件下，影响电力负荷变化的因素将变得更加复杂，如果说在电力管制的条件下短期负荷预测还是一个纯技术性问题，那么在电力市场条件下短期负荷预测应当是一个技术性和经济性相结合的问题，这迫切需要引入新的预测技术来追踪这种变化。 计算技术和信息技术的发展日新月异，在新的计算技术和信息技术的推动下，负荷预测技术也必将朝着分布式、网络化的方向发展。 1、绪论 1.1 电力系统负荷预测 负荷预测是指在考虑一些重要的系统运行特性、增容决策与自然条件的情况下，利用一套系统的处理过去和未来负荷的方法，在一定精度意义上，决定未来某特定时刻或某些特定时刻的负荷值。 1.1.1电力系统负荷预测的内容及意义 电力系统的作用是对各类用户尽可能经济地提供可靠和合格的电能，以随时满足各类用户的要求。负荷的大小，无论是对于电力系统规划设计或是对于运行研究而言，都是极为重要的因素。所以对负荷的变化，有一个事先的估计，是电力系统发展与运行研究的重要内容。电力系统负荷预测可以分为长期、中期、短期及超短期负荷预测。短期负荷预测是指对未来几天、几周的负荷做出估计，目的是给各个电厂安排日、周发电计划，是电力系统最为关键的一类负荷预测。 电力系统对未来预计要发生的负荷进行预测是非常有必要的，系统内可用发电容量，在正常运行条件下，应该在任何时候都能满足系统内负荷的要求。如果负荷预测偏低，则电网不能满足供电要求，甚至还可能缺电，应当采取必要的措施来增加发电容量，比如新增发电机组或从邻网输入必要的容量；如果负荷预测偏高，则会导致安装一些过多的，不能充分利用的发电设备，从而引起投资的浪费，即发电机组要自始至终最经济的跟上负荷的变化。由此可见，负荷预测可用来确定最经济的能满足安全要求、运行约束、以及自然的、环境的和设备限制的运行方案，只有用实时的负荷预测信息来实现发电容量与输电方式的合理调度安排才能实现电力系统的经济运行。负荷预测不但是电力系统本身增容规划所必不可少的，同时，也是为筹措建设资金和正确购置设备所必须具有的信息。 对于任何供电部门来说，准确的负荷预测总是至关重要的，因为这决定了系统中大部分设备特性的运行时间。而恰如其分的预测与建设投资紧密相关，它牵涉到投资是否正确，以及是否能及时地收回投资，并获得更大效益。 1.1.2电力系统负荷预测的基本原理 电力系统负