專利名稱：中長期電力負(fù)荷預(yù)測及預(yù)警系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及預(yù)測及預(yù)警系統(tǒng)。

背景技術(shù)：
電站建設(shè)耗資大，建設(shè)周期長，電能對于國民經(jīng)濟各個行業(yè)和人民生活的重要性，尤其是在一個相當(dāng)時期內(nèi)的供需矛盾，這一切使電力負(fù)荷預(yù)測尤其重要，電力負(fù)荷預(yù)測已成為電力系統(tǒng)調(diào)度、用電、計劃、規(guī)劃等管理部門的重要工作之一。負(fù)荷預(yù)測可以為滿足和保證這一平衡提前做好準(zhǔn)備，系統(tǒng)就是在負(fù)荷預(yù)測的基礎(chǔ)上進行負(fù)荷的調(diào)整和管理，并通過預(yù)警體系對調(diào)整后的電力系統(tǒng)的供需形勢進行量化，最終以數(shù)據(jù)、圖表的形式表現(xiàn)出來。
中長期負(fù)荷預(yù)測和預(yù)警作為電力市場中的一項經(jīng)濟信息，是各級電力市場的重要組成部分，對于建立電量計費系統(tǒng)、實行峰谷分時電價和建立模擬電力市場等均有深刻影響。具體體現(xiàn)在 (1)中長期負(fù)荷預(yù)測及預(yù)警對電力系統(tǒng)規(guī)劃、運行的影響 中長期負(fù)荷預(yù)測及預(yù)警的結(jié)果有利于合理制定電力系統(tǒng)增加裝機容量、安排開停機組計劃，安排系統(tǒng)的供電、用電及設(shè)備檢修，保持電網(wǎng)運行的安全穩(wěn)定性，減少不必要的旋轉(zhuǎn)儲備容量。
(2)中長期負(fù)荷預(yù)測及預(yù)警對轉(zhuǎn)運業(yè)務(wù)的影響 中長期負(fù)荷預(yù)測及預(yù)警有利于正確、經(jīng)濟地安排制定電網(wǎng)生產(chǎn)計劃，適應(yīng)“廠網(wǎng)分開，競價上網(wǎng)”的需要，發(fā)揮出轉(zhuǎn)運業(yè)務(wù)的最大效率。轉(zhuǎn)運業(yè)務(wù)是電力市場中電網(wǎng)的一項基本功能，轉(zhuǎn)運是電力市場平等競爭的必要條件，可以給電網(wǎng)帶來巨大的效益，而電網(wǎng)在執(zhí)行轉(zhuǎn)運業(yè)務(wù)時，將根據(jù)負(fù)荷預(yù)測的數(shù)據(jù)及各發(fā)電機的運行參數(shù)，制定發(fā)電計劃和調(diào)度計劃，所以準(zhǔn)確的負(fù)荷預(yù)測將促進供、運、用電三方的協(xié)調(diào)。
(3)中長期負(fù)荷預(yù)測及預(yù)警對制定實時電價的影響 電價是電力市場的杠桿和核心內(nèi)容，體現(xiàn)了電力市場的競爭性和開放性，而電價的制定是在未來給定電價計算期的負(fù)荷預(yù)測的基礎(chǔ)上完成的。因此，發(fā)電企業(yè)要保證其電價的競爭能力并且盈利，就必須獲得較精確的負(fù)荷預(yù)測，才能定出既有競爭力又保證盈利的電價。同時，由于電價的不同，可以鼓勵用戶將高峰期的負(fù)荷移至低谷期。
(4)中長期負(fù)荷預(yù)測及預(yù)警對能源的影響 中長期負(fù)荷預(yù)測及預(yù)警的結(jié)果有利于合理的利用能源，節(jié)煤、節(jié)油和降低發(fā)電成本，有利于制定合理的電源建設(shè)規(guī)劃，有利于提高電力系統(tǒng)的經(jīng)濟效益和社會效益。
目前對于電力中長期負(fù)荷的預(yù)測，國內(nèi)外都有了比較系統(tǒng)的研究，對各種預(yù)測方法的研究已經(jīng)比較深入，但在預(yù)警方面能夠真正應(yīng)用于實際的系統(tǒng)并不多，國外在電力系統(tǒng)方面的應(yīng)用，還是比較成熟的，但是在預(yù)測與預(yù)警方面，特別是預(yù)警這部分，還是沒有很成功的例子。美國是世界上擁有規(guī)模最大的電力工業(yè)的國家，但是在預(yù)測與預(yù)警系統(tǒng)的研發(fā)，特別是預(yù)警的處理上，也沒有完整的指標(biāo)體系進行定量的分析，如美國加州的電力系統(tǒng)里，也沒有提出很好的解決方案。而國內(nèi)在電力中長期負(fù)荷預(yù)測及預(yù)警系統(tǒng)的開發(fā)及使用上，清華大學(xué)電機系研發(fā)的電力市場需求分析預(yù)測管理系統(tǒng)可以說是國內(nèi)最先進的、使用最廣的系統(tǒng)之一。此系統(tǒng)現(xiàn)已在近十個網(wǎng)/省級電力公司、80余個地市級供電公司推廣使用，如江蘇省、福建省、甘肅省、山東省、天津市、重慶市、河北省、浙江省電力公司及其下屬供電分公司。另外，國內(nèi)還有湖大華龍HDHL研發(fā)的智能式負(fù)荷預(yù)測系統(tǒng)、北京超思華科研發(fā)的電力負(fù)荷需求預(yù)報系統(tǒng)在投入使用。但是，這些系統(tǒng)并沒有對預(yù)測的結(jié)果進行全面的分析，更沒有根據(jù)電力系統(tǒng)的指標(biāo)實現(xiàn)預(yù)警的功能。
長期以來，我國電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測大都采用人工經(jīng)驗預(yù)測的方法，預(yù)測工作量大，自動化程度低，并對預(yù)測人員提出了很高的要求，而且且預(yù)測精度不夠準(zhǔn)確。因此，在對電力中長期負(fù)荷進行準(zhǔn)確預(yù)測的情況下，采用預(yù)警機制提供直接有效的信息，使之成為管理人員決策的主要依據(jù)，能使企業(yè)和用戶達到一種‘雙贏’的局面。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是在電力負(fù)荷預(yù)測模塊中，在借鑒該領(lǐng)域研究成果的基礎(chǔ)上，建立了包含有多種預(yù)測模型的預(yù)測模型庫，并提出了較為合理的預(yù)測策略數(shù)據(jù)的預(yù)處理、歷史數(shù)據(jù)源的選取、最優(yōu)模型的確定等一系列的方法；在供需監(jiān)測及預(yù)警模塊中，合理利用現(xiàn)有指標(biāo)，建立可以對電力供需形勢進行監(jiān)測和識別的預(yù)警指標(biāo)體系和標(biāo)準(zhǔn)平衡值，通過計算機的處理以簡單明了、形象直觀的方式顯示給用戶；在統(tǒng)計分析模塊中，系統(tǒng)提供多角度、多層次的數(shù)據(jù)比較和分析功能。系統(tǒng)還集成了數(shù)據(jù)錄入、數(shù)據(jù)導(dǎo)出、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)維護和安全管理等功能。系統(tǒng)運行結(jié)果證明中長期電力負(fù)荷預(yù)測及預(yù)警系統(tǒng)的預(yù)測、預(yù)警結(jié)果精度比較高，并且有較強的適應(yīng)能力和組合能力。
預(yù)測模型是負(fù)荷預(yù)測的核心部分，而預(yù)測模塊是系統(tǒng)的核心部分，因而在眾多模型的基礎(chǔ)上，如何合理的構(gòu)建歷史數(shù)據(jù)源、選擇合理的預(yù)測模型、使預(yù)測人員的經(jīng)驗貫穿于整個預(yù)測過程中，達到預(yù)測精度的最優(yōu)是預(yù)測模塊需要解決的問題。系統(tǒng)在設(shè)計的過程中，通過以下步驟解決 (1)構(gòu)建合理歷史數(shù)據(jù)源先對數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，再選擇不同的數(shù)據(jù)源； (2)選擇合理模型系統(tǒng)自動選擇或人工選擇。人工選擇時，可自行修改參數(shù)； (3)預(yù)測人員的經(jīng)驗自行選擇模型、并可根據(jù)經(jīng)驗修改參數(shù)或?qū)︻A(yù)測結(jié)果進行調(diào)整。
在預(yù)測模型的確定方式上，由于預(yù)測模型庫的建立，在預(yù)測時，有多種模型可供預(yù)測人員選擇，系統(tǒng)根據(jù)個人的需求，設(shè)計了“人工操作”和“系統(tǒng)自動運行兩種方式”。
(1) 人工操作預(yù)測人員結(jié)合自身的經(jīng)驗，針對不同的指標(biāo)、地區(qū)選擇相應(yīng)的模型并可自行輸入模型的參數(shù)。
(2) 系統(tǒng)自動運行針對不同的指標(biāo)，當(dāng)預(yù)測人員難以確定何種模型為最優(yōu)時，可選擇“系統(tǒng)自動運行”。系統(tǒng)自動運行即系統(tǒng)把所有的預(yù)測模型全部運行一次，根據(jù)系統(tǒng)的誤差分析結(jié)果，選擇誤差最小的作為最終的預(yù)測模型。其處理過程如下 1)在預(yù)處理后的數(shù)據(jù)中，截取前面的數(shù)據(jù)作為預(yù)測模型建立的歷史數(shù)據(jù)源，留下最 近數(shù)據(jù)作為模型檢驗的數(shù)據(jù)u1，...i； 2)逐一預(yù)測出模型的參數(shù)，建立模型； 3)通過模型計算模型檢驗的歷史數(shù)據(jù)所對應(yīng)時間的預(yù)測結(jié)果(即u1，...i所對應(yīng)的預(yù)測結(jié)果v1，...i； 4)計算結(jié)果(v1，...i)與歷史數(shù)據(jù)間(u1，...i)的相對誤差； 5)對比各模型所對應(yīng)的誤差結(jié)果，選擇誤差最小的模型； 6)再利用所有的歷史數(shù)據(jù)源和確定的模型重新建立預(yù)測模型，進行預(yù)測； 本發(fā)明的有益效果是，電力調(diào)度的首要任務(wù)是保障電網(wǎng)穩(wěn)定、經(jīng)濟、正常運行，對電力用戶安全可靠供電。中長期電力負(fù)荷預(yù)測及預(yù)警是電力系統(tǒng)調(diào)度運營部門的一項重要工作，是制定發(fā)電計劃和輸電方案、進行電力規(guī)劃和建設(shè)的主要依據(jù)，中長期電力負(fù)荷預(yù)測及預(yù)警己成為電力系統(tǒng)管理現(xiàn)代化的重要內(nèi)容之一，對中長期電力負(fù)荷預(yù)測及預(yù)警系統(tǒng)的研究開發(fā)己成為電力系統(tǒng)調(diào)度自動化中的一個重要課題。隨著全球電力市場化大趨勢的到來，電力負(fù)荷預(yù)測及預(yù)警系統(tǒng)越來越成為當(dāng)前乃至今后發(fā)展應(yīng)用的焦點，由于它的預(yù)測和預(yù)警作用，必將帶來很大的社會效益和經(jīng)濟效益。



圖1中長期電力負(fù)荷預(yù)測及預(yù)警系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)圖。

具體實施例方式 中長期電力負(fù)荷預(yù)測及預(yù)警系統(tǒng)是一個為企業(yè)進行決策輔助或參考的一個應(yīng)用系統(tǒng)，是在對歷史數(shù)據(jù)進行大量收集的基礎(chǔ)上，建立模型并進行相應(yīng)處理，它的系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如說明書附圖中的圖1所示。數(shù)據(jù)庫采用大型數(shù)據(jù)庫Microsoft SQL Server 2000，為了方便操作和對數(shù)據(jù)的多方面應(yīng)用，采用了Windows作為開發(fā)、測試和運行的平臺，Borland公司推出的可視化開發(fā)平臺Delphi7.0作為開發(fā)工具。
權(quán)利要求
1.一種中長期電力負(fù)荷預(yù)測和預(yù)警的方法，包括
(1)用于建立預(yù)測模塊的步驟；
(2)用于確定預(yù)測模型的步驟；
其特征是所述中長期電力負(fù)荷預(yù)測和預(yù)警的方法還包括
(1)在確定預(yù)測模型的步驟中，包括“人工操作”和“系統(tǒng)自動運行”兩種方式。
全文摘要
一種中長期電力負(fù)荷預(yù)測及預(yù)警的方法，如摘要附圖所示，預(yù)測模型是負(fù)荷預(yù)測的核心部分，而預(yù)測模塊是系統(tǒng)的核心部分，因而在眾多模型的基礎(chǔ)上，如何合理地構(gòu)建歷史數(shù)據(jù)源、選擇合理的預(yù)測模型、使預(yù)測人員的經(jīng)驗貫穿于整個預(yù)測過程中，達到預(yù)測精度的最優(yōu)是本系統(tǒng)的一大特點。隨著全球電力市場化大趨勢的到來，電力負(fù)荷預(yù)測及預(yù)警系統(tǒng)越來越成為當(dāng)前乃至今后發(fā)展應(yīng)用的焦點，由于它的預(yù)測和預(yù)警作用，必將帶來很大的社會效益和經(jīng)濟效益。
文檔編號G06Q10/04GK101145225SQ20071016356
公開日2008年3月19日 申請日期2007年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月16日
發(fā)明者劉吉成, 譚忠富, 彭小平 申請人:劉吉成, 周遠成