[发明专利]电力系统中与温度有关的天气敏感负荷的预测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力系统中天气敏感负荷的预测方法，更具体的说，尤其涉及一种电力系统中与温度有关的天气敏感负荷的预测方法。

背景技术

影响人类用电的环境主要指微气象中所发生的一切影响电力负荷的物理现象和物理过程，如温度、相对湿度、风速、雨雪、冰雹、干旱等，其中在夏季，温度、相对湿度、以及在其基础上产生的热岛效应、累积效应和温湿效应的影响最为突出。

在炎热的夏天，受环境影响较大的天气敏感型负荷比重较高，高峰负荷时期，大多数城市的空调负荷的比例达到30%-50%，有些城市甚至超过50%，因此掌握了天气敏感负荷的变化规律，就能够预测短期内的负荷走向。

电力负荷时时刻刻都不相同，但是根据其变化的规律可以总结为由四个分量组成：基本正常负荷、天气敏感负荷、特别事件负荷和随机分量负荷。基本正常负荷主要是工业负荷，工业负荷随着社会经济的发展而增长，因此基本正常负荷在短时期内稳定维持在一定的水平，在长期呈明显增长趋势。天气敏感负荷是受气候变化影响而产生的负荷，在夏季主要是电力空调负荷，这部分电力负荷是我们要预测的，在冬季是取暖用负荷。特别事件负荷是受重大活动影响而形成的负荷，如国庆日的庆典活动造成的负荷等。随机负荷的影响因素多较为主观，如某个地域人民的普遍用电习惯等，属于无法预测的负荷部分。特别事件负荷和随机负荷常常以小时或天为单位进行明显的变化。

由于基本正常负荷短时间内基本不变，而天气敏感负荷在电力负荷中占的比重远大于特别事件负荷和随机负荷的总和，可以说掌握了天气敏感负荷的变化规律，就能够预测短期内的负荷走向，为电力系统调度提供依据。本文件中所称的负荷与温度之间的关系，均是指天气敏感负荷与温度之间的关系，在夏季即指电力空调负荷。

发明内容

本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种电力系统中与温度有关的天气敏感负荷的预测方法。

本发明的电力系统中与温度有关的天气敏感负荷的预测方法，其特别之处在于，包括以下步骤：a).统计日用电量，对于待研究的某地区统计其全年的日用电量；b).计算出基本正常负荷，根据步骤a)中所述地区的气候条件，挑选出某一个或某几个不使用空调的月份，以星期为周期计算出星期一至星期日每天的平均基本正常负荷；c).计算夏季电力空调负荷，根据步骤a)中所述地区的气候条件，挑选出某一个或某几个夏季使用空调的月份；将每日的日用电量减去相应日的基本正常负荷，计算出夏季电力空调负荷；设得到的夏季电力空调的负荷分别为                                                、、、…；d).统计每日的平均温度，对于挑选出的使用空调的月份，记录每日的平均温度数值，设其分别为、、、…；e).建立电力空调负荷关系式，电力空调负荷的日用电量与温度的关系用如下函数关系式来表示：

    (1-1)

其中，是电力空调负荷日用电量，为日平均温度，是能取到的最大值，即电力空调负荷的上限；是时的取值，即电力空调负荷的下限；是耗电量随温度上升时斜率最大的温度段的中间温度；是温度的增长幂律；f).采用最小二乘法求解，根据步骤c)中求取的电力空调的负荷、、、…以及步骤d)中每日的平均温度、、、…，利用最小二乘法求确定公式（1-1）中的各参数值；g).电力空调负荷的预测，根据求取的电力空调负荷的日用电量与温度的关系，利用未来某日或某几日预测的平均温度，即可预测短期内的负荷的走向，为电力系统的调度提供科学的参考依据。

步骤a)为统计全年的日用电量，以便计算基本正常负荷和电力空调负荷。对于城市用电来说，一般以星期为周期呈现用电规律性，步骤b)中，通过将不适用空调月份中所有星期一的日用电量相加后，求平均值即可获得星期一的基本正常负荷，星期一至星期日的基本正常负荷采用同样的方法进行计算。步骤c)中，对于使用空调的月份，通过将每日的日用电量减去相应星期日期的用电量，即可获得该日的电力空调负荷。步骤d)为记录空调使用日的平均温度，以建立电力空调负荷与平均气温的关系。步骤e)给出了电力空调负荷与平均温度的函数关系式，步骤f)为根据采集的温度数值和电力空调负荷采用最小二乘法进行曲线拟合，以确定函数关系式中的各参数值。

本发明的电力系统中与温度有关的天气敏感负荷的预测方法，步骤f)中利用最小二乘法求确参数值的方法包括以下步骤：

f-1).公式（1-1）属于如下公式的变换形式：

     （1-2）