第二章：电力负荷预测第二章：电力负荷预测第二章：电力负荷预测第二章：电力负荷预测2.1电力系统负荷预测概述电力系统负荷预测概述2.2电力负荷预测的数据处理技术电力负荷预测的数据处理技术2.3确定性负荷预测方法确定性负荷预测方法2.4不确定性负荷预测方法不确定性负荷预测方法2.5空间负荷预测空间负荷预测2.6负荷预测评价负荷预测评价负荷预测的基本概念及意义负荷预测的基本概念及意义电力系统负荷的构成和特点电力系统负荷的构成和特点电力系统负荷预测分类及特点电力系统负荷预测分类及特点负荷预测的基本程序和影响因素负荷预测的基本程序和影响因素4123电力系统负荷预测概述电力系统负荷预测概述负荷预测的基本概念及意义负荷预测的基本概念及意义电力系统负荷预测则是以电力负电力系统负荷预测则是以电力负荷为对象进行的一系列预测工作荷为对象进行的一系列预测工作预测未来电力负荷的时间分布和预测未来电力负荷的时间分布和空间分布，为电力系统规划和运空间分布，为电力系统规划和运行提供可靠的决策依据行提供可靠的决策依据准确的负荷预测，准确的负荷预测，是衡量一个电是衡量一个电力企业的管理是否走向现代化的力企业的管理是否走向现代化的显著标志之一显著标志之一基本概念基本概念基本概念基本概念 主要工作主要工作主要工作主要工作 意义意义意义意义电力系统负荷的构成和特点电力系统负荷的构成和特点电力系统负荷的构成和特点电力系统负荷的构成和特点采用不同的分类方法，将规划区域采用不同的分类方法，将规划区域范围内（例如全国、省、地、县范围内（例如全国、省、地、县（市）的电力负荷分成若干类别（市）的电力负荷分成若干类别采用某些综合技术进行综合研究和预测，采用某些综合技术进行综合研究和预测，便可以得到电力系统规划中所需要的相便可以得到电力系统规划中所需要的相关负荷资料关负荷资料分门别类地进行分析研究分门别类地进行分析研究和预测其可能的变化趋势和预测其可能的变化趋势电力系统负荷的构成和特点电力系统负荷的构成和特点电力系统负荷的构成和特点电力系统负荷的构成和特点分类分类方法方法按用电部门的按用电部门的属性划分属性划分按用电的目的按用电的目的划分划分按电力负荷的按电力负荷的大小划分大小划分按用电单位或按用电单位或部门的重要性部门的重要性划分划分电力系统规划中负荷预测采用的分类方法主要是按用电电力系统规划中负荷预测采用的分类方法主要是按用电的部门属性划分法和按负荷预测的时间长短的划分法的部门属性划分法和按负荷预测的时间长短的划分法按用电部门的属性划分按用电部门的属性划分用电负荷用电负荷工业用电工业用电农业用电农业用电交通用电交通用电市政用电市政用电重工业用电重工业用电轻工业用电轻工业用电排灌用电排灌用电农副加工用电农副加工用电农村照明用电农村照明用电电气铁路用电电气铁路用电城市交通用电城市交通用电商业用电商业用电街道照明用电街道照明用电家庭生活用电家庭生活用电公共娱乐用电公共娱乐用电“国民经济行业用电分类国民经济行业用电分类国民经济行业用电分类国民经济行业用电分类”的新分类统计法的新分类统计法的新分类统计法的新分类统计法方法分类方法分类方法分类方法分类参考国际行业，结合我参考国际行业，结合我国实际情况划分类别国实际情况划分类别按从事的社会活按从事的社会活动的类型分类动的类型分类区分物质生产领域区分物质生产领域和非物质生产领域和非物质生产领域132“国民经济行业用电分类国民经济行业用电分类国民经济行业用电分类国民经济行业用电分类”的新分类统计法的新分类统计法的新分类统计法的新分类统计法地质普查勘探业用电地质普查勘探业用电地质普查勘探业用电地质普查勘探业用电农林牧渔水利用电农林牧渔水利用电农林牧渔水利用电农林牧渔水利用电交通运输邮电业用电交通运输邮电业用电交通运输邮电业用电交通运输邮电业用电商业、饮食业、物资商业、饮食业、物资商业、饮食业、物资商业、饮食业、物资供销和仓储业用电供销和仓储业用电供销和仓储业用电供销和仓储业用电居民生活用电居民生活用电居民生活用电居民生活用电事业用电事业用电事业用电事业用电建筑业用电建筑业用电建筑业用电建筑业用电分类方法分类方法根据新的分类统计法，分为八个主要的类别根据新的分类统计法，分为八个主要的类别工业用电工业用电工业用电工业用电90909090年代初期开始的分类方法年代初期开始的分类方法年代初期开始的分类方法年代初期开始的分类方法第一产业第一产业（主要是农业）（主要是农业）第二产业第二产业（主要是工业）（主要是工业）第三产业第三产业（除工，农业以外）（除工，农业以外）适应我国经济结构的变化，并与国际适应我国经济结构的变化，并与国际惯例接轨惯例接轨，现在是主要使用的方法，现在是主要使用的方法按用电目的分类按用电目的分类按用电目的分类按用电目的分类电热用电电热用电照明用电照明用电动力动力用电用电123按用电目的进行分类按用电目的进行分类设备用电设备用电4按电力用户的重要性划分按电力用户的重要性划分按电力用户的重要性划分按电力用户的重要性划分一类一类负荷负荷根据用户重要程度不同的分类方法根据用户重要程度不同的分类方法:第一类负荷指关系国民经济命脉的负荷第一类负荷指关系国民经济命脉的负荷第二类负荷指虽重要程度不如第一类，但停电第二类负荷指虽重要程度不如第一类，但停电损失也不小，损失也不小，第三类负荷是停电相对损失较小的一类负荷第三类负荷是停电相对损失较小的一类负荷二类二类负荷负荷三类三类负荷负荷按用电负荷的大小来分按用电负荷的大小来分按用电负荷的大小来分按用电负荷的大小来分分类方法分类方法最大负荷最大负荷最小负荷最小负荷平均负荷平均负荷电力系统负荷预测的分类及特点电力系统负荷预测的分类及特点电力系统负荷预测的分类及特点电力系统负荷预测的分类及特点以年为单位以年为单位以年为单位以年为单位10-3010-30年年年年数周到一月数周到一月数周到一月数周到一月5-105-10年年年年24-4824-48小时内小时内小时内小时内1-51-5年年年年1 1小时以内小时以内小时以内小时以内超短期超短期短期短期中期中期长期长期负荷预测按时间分类负荷预测按时间分类分类方法分类方法电力规划部门电力规划部门电网调度部门电网调度部门电力系统负荷预测的分类及特点电力系统负荷预测的分类及特点电力系统负荷预测的分类及特点电力系统负荷预测的分类及特点城市民城市民用负荷用负荷按用电行业分类按用电行业分类按用电行业分类按用电行业分类商业负荷商业负荷农村负荷农村负荷工业负荷工业负荷电力系统负荷预测的分类及特点电力系统负荷预测的分类及特点电力系统负荷预测的分类及特点电力系统负荷预测的分类及特点最高负荷、最低负荷、平均负荷最高负荷、最低负荷、平均负荷负荷峰谷差，高峰负荷平均，低谷负荷负荷峰谷差，高峰负荷平均，低谷负荷平均平均母线负荷，负荷率母线负荷，负荷率平均负荷平均、平峰负荷平均、全网负平均负荷平均、平峰负荷平均、全网负荷荷负荷预测的基本程序和影响因素负荷预测的基本程序和影响因素对负荷数据的预处理对负荷数据的预处理历史资料的整理历史资料的整理调查和选择历史负荷数据资料调查和选择历史负荷数据资料编写预测分析报告编写预测分析报告预测精度的评价预测精度的评价预测结果的评价预测结果的评价预测模型的应用预测模型的应用建立负荷预测模型建立负荷预测模型负荷预测的基本程序和影响因素负荷预测的基本程序和影响因素电力消费结构变化的影响电力消费结构变化的影响收入水平、生活水平和消费观念变化的影响收入水平、生活水平和消费观念变化的影响经济发展水平及经济结构调整的影响经济发展水平及经济结构调整的影响政策因素政策因素电力供应侧电力供应侧需求侧管理措施的影响需求侧管理措施的影响电价（分时电价，可中断电价）的影响电价（分时电价，可中断电价）的影响气候气温气候气温的的影响影响负荷预测的基本程序和影响因素负荷预测的基本程序和影响因素经济经济气候气候时间时间随机干扰随机干扰第二章第二章第二章第二章电力系统负荷预测概述电力系统负荷预测概述电力负荷预测的数据处理技术电力负荷预测的数据处理技术确定性负荷预测方法确定性负荷预测方法不确定性负荷预测方法不确定性负荷预测方法空间负荷预测空间负荷预测负荷预测评价负荷预测评价历史数据历史数据历史数据历史数据历史数据是负荷预测的根基历史数据是负荷预测的根基任何预测技术都是针对历史数据进行研究，发现其内在任何预测技术都是针对历史数据进行研究，发现其内在规律，进而预测未来负荷规律，进而预测未来负荷历史数据的历史数据的真实真实、准确准确和和简洁简洁直接影响到预测精度高低直接影响到预测精度高低数据处理基本要求数据处理基本要求数据处理基本要求数据处理基本要求1.排除由于人的因素带来的错误及由于统计口径不排除由于人的因素带来的错误及由于统计口径不同带来的误差同带来的误差2.减少减少“异常数据异常数据”3.对缺失数据进行合理处理对缺失数据进行合理处理数据预处理的方法数据预处理的方法数据预处理的方法数据预处理的方法数据补全数据补全数据集成数据集成数据变换数据变换数据规约数据规约负荷预测的数据补全负荷预测的数据补全负荷预测的数据补全负荷预测的数据补全缺失数据无法回避，它的存在增大了预测误差缺失数据无法回避，它的存在增大了预测误差缺失数据的处理方法缺失数据的处理方法1.将缺失数据剔除将缺失数据剔除2.用插补法实补全数据用插补法实补全数据插补法单一插补多重插补一个缺失值构造一个替代值一个缺失值构造多个替代值稳定性不够，适用于某些特定数据组用统计学方法处理，效果好，但工作量大数据补全的一般算法数据补全的一般算法数据补全的一般算法数据补全的一般算法1.首端、末端数据空缺的补全首端、末端数据空缺的补全采用趋势比例计算代替空缺数据，具体可采用采用趋势比例计算代替空缺数据，具体可采用级比生成法级比生成法。设有设有n元原始数列元原始数列X，若其首端、末端数据空缺，即若其首端、末端数据空缺，即此处，此处，w(1)和和w(n)为空缺数据。为空缺数据。X(k)的级比定义为：的级比定义为：则则X(k)的光滑比定义为：的光滑比定义为：则则2.中间数据空缺的补全中间数据空缺的补全适用于参考数据序列中间段若干数据出现缺失的情况。适用于参考数据序列中间段若干数据出现缺失的情况。（1）非邻均值生成法）非邻均值生成法若原始数列为若原始数列为其中为其中为w(k)空缺数据，记点空缺数据，记点k的生成值为的生成值为w(k)，且，且(2)递推式非邻均值生成法递推式非邻均值生成法适用于中间数据空缺较多的情况。适用于中间数据空缺较多的情况。步骤：步骤：1用空缺数据两端的数据采用非邻均值生成法得到中间的空缺数据用空缺数据两端的数据采用非邻均值生成法得到中间的空缺数据2再用两端的数据和己得出的空缺数据逐个采用非邻均值生成法再用两端的数据和己得出的空缺数据逐个采用非邻均值生成法原始数列原始数列,其中其中中中(j=1,i)为空缺数据，则为空缺数据，则(3)分序列与均值生成综合补全法分序列与均值生成综合补全法将中间缺失若干原始数列采用分序列法，将数列将中间缺失若干原始数列采用分序列法，将数列在数据缺失处或其他合适的位置进行分解，划分为两个数列在数据缺失处或其他合适的位置进行分解，划分为两个数列X1和和X2。如：如：此时此时X1为末端或中间项数据空缺，为末端或中间项数据空缺，X2为首端或中间项空缺。为首端或中间项空缺。负荷预测的抗差估计负荷预测的抗差估计负荷预测的抗差估计负荷预测的抗差估计电力系统负荷预测的参数抗差估计，主要研究在电力系统负荷预测的参数抗差估计，主要研究在“坏坏数据数据”不能完全有效剔除的情况下，如何提高参数估计不能完全有效剔除的情况下，如何提高参数估计的准确度。的准确度。抗差估计三种类型：抗差估计三种类型：M估计估计、L估计、估计、R估计。估计。1.M抗差估计基本方法抗差估计基本方法对观测方程组：对观测方程组：式中式中A系数矩阵；系数矩阵；X未知参数向量；未知参数向量；Y观测向量；观测向量；VY的残差向量。的残差向量。M估计的准则函数定义为：估计的准则函数