北京市电网负荷灰色预测.pdf

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1、北京石油化工学院学报第22卷第3期Vo1．22NO．3JournalofBeijingInstituteof2014年9月Sep．2014Petro—chemicalTechnology北京市电网负荷灰色预测黄岚(北京石油化工学院经济管理学院，北京102617)摘要：北京市经济的发展对能源需求越来越大，电力所占能源消耗比重变大的同时北京市电网负荷也在不断增加。如果电网建设与北京市电力需求的发展不相匹配，将会导致电网满负荷运行，影响北京的城市发展。基于北京2003年以来电网负荷数据资料，通过灰色模型预测方法，对北京市电网将

2、要面对的最高日负荷值进行预测，定量分析北京未来电网载荷量状态，为北京电力发展及电网建设提供数值依据。关键词：能源消耗；电网负荷；灰色模型预测中图分类号：TM1文献标志码：A随着北京市经济发展，北京市能源消费将表1北京市能源消耗保持较快增长，电能需求量日益增加，电力系统规模越来越大，电网负荷加重，对能源供应设施的要求也越来越高。建设“绿色北京”和“世界城市”为加快北京市能源结构调整提供了新的机遇，同时也给电力系统的安全运行带来挑战，其中之一便是由于系统不能承受电网的功率负荷需求而导致电网崩溃事故。1研究背景进入“十二五”以

3、来，北京的产业优化和升级使得能源消耗总量增加趋于平缓，但是因为第三产业的发展对电力资源依赖性很高，导致对电力的需求占能源消耗比例越来越大，如表1所示。除了第三产业对电力的需求增加，近年来由于夏天高温高湿的天气，人们空调降温需求柱的增长，导致北京市电力日负荷最高值逐年创R下新高(见图1)。电力负荷是指电网电力系统中所有用电设备所耗用的功率，体现电网的承载能力。2013年北京市日电力负荷最高值达200320o42oo52oo620072o082oo9201020l120122013年份图1北京历年电网负荷日最高值收稿日期：2

4、014—0205基金项目：北京市教育委员会社科计划面上项目资助kwfSMM220011210000177000033)Naef17767)-^”，足其下中P降l平皿温纵负1荷ⅡJ增百长队,-,rl业显'，；约口占o者简介：黄岚(1。5～)，女，硕士，讲师，研究方向为能源经全部负荷的45。在负荷达到1716．5万kw济、，Email：huanglan@bipt．edJ-u．cn。’’’。’’’一的时候，北京市电力公司负责人表示，北京电网64北京石油化工学院学报2014年第22卷大多数时间保持在1700万kw的负荷水平，主阶

5、微分方程描述的模型，称为GM(n，h)模型，要通过整体调整运行方式，使电网主要设备负作为一种特例的GM(1，1)模型表示为：载率基本控制在80以下l1]。———+TaxA㈩一“d￡由于：式中，x“表示原始数据经累加生成的新数列；电网负荷率===电网平均负荷／电网设计的最大负荷a称为模型的发展参数，反映X“及原始数列推算出：X的发展趋势；称为模型的内生控制系数，电网设计的最大负荷一是对系统的常定输入，反映数据问的变化关系。电网负荷／电网负荷率一电力负荷数据经一次累加生成后即变为递1716．5万kW／80一2125万kW，增

6、数列。因此可以推测，电网设计最大负荷是2125(1)设给定原始时间序列，并记作z’一万kW，这是电网设计的最大值，当达到最大值[z∞(1)，z∞(2)，⋯，()]。时，电网会有不堪负荷的危险。北京作为一个(2)对数列作一次累加生成的新序列为特大型城市，尽管还没有出现过电网全面事故，zn一厂z(1)，Iz“(2)，⋯，¨()]，但是从2003到2013的11年里，电力负荷最高i其中，㈩()一∑⋯()。相应地，白化微分值增加了l倍，因此如果电网建设不能满足电J一1负荷的增长，将会给电网的正常运行带来风险。方程dx“’／dt+

7、a．Jc一“的解为笔者通过灰色模型方法预测北京电网在保z㈩()一[z㈩(￡。)一旦]P。+。““持现状的情况下是否有达到满负荷率的可(3)通过最小二乘法来估计常数a与“。能性。(4)把口与“的估计值与代入方程，得2灰色模型方法到时间响应方程z“(k+1)一灰色理论为我国学者邓聚龙教授于1982lz㈩(1)一ea(t-to)+]。L““年提出的，该理论可以用来解决利用不确定、不(5)进行精度检验。完整数据建立的系统关系预测模型的问题。不(6)根据得到的时间响应方程进行预测。同于传统的随机预测理论，灰色预测仅仅只需要4个滞后

8、因子就可以构筑灰色微分方程。该3北京市电力负荷预测模型的特点是当某一种系统的部分信息已知，北京市历年最高日负荷数据如表2所示。部分信息未知，系统统计分布难以确定的情况下进行分析预测l2]。表2北京市历年最高日负荷(单位：万kW)电力负荷是一个非常典型的灰色系统。首先，电力负荷是典型的经济增长类型；其次，电力负荷的增长