序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇電力負荷分析范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

上個世紀末開始，我國電力行業(yè)引進了需求側管理（DSM），隨著DSM不斷發(fā)展與進步，作為其中一個比較重要的組成部分，負荷管理也得到了有力的發(fā)展，其從傳統(tǒng)的單向控制轉變?yōu)榱穗p向控制，并且將單純的遙控功能發(fā)展為了集遙信、遙控、遙測及電力預付費等于一體的用戶側網(wǎng)絡。負荷管理的不斷發(fā)展與完善，也反作用于DSM，使得DSM現(xiàn)代化進程又邁進了一步。

1　電力負荷管理的作用

我國電力負荷控制管理系統(tǒng)（下文簡稱負控）雖然很早以前就有了發(fā)展，但其大力發(fā)展的階段是在上個世紀九十年代中期，這個時期的發(fā)展對平滑負荷曲線、合理安排負荷及催收電費等方面都起到了很好的作用。但是，從這段時間以后，在很長的幾年之內(nèi)，我國電力負控沒有得到很好的發(fā)展，有些大手筆的負控系統(tǒng)甚至被壓縮或撤銷。在這種狀況下，有些專家甚至覺得負控系統(tǒng)已經(jīng)沒有作用了。但是，負控系統(tǒng)作為DSM實現(xiàn)現(xiàn)代化的一種主要技術手段，不管是對電力企業(yè)本身，還是對整個社會的發(fā)展而言，都有著十分明顯的經(jīng)濟與社會效益。電力企業(yè)有效實現(xiàn)負控系統(tǒng)的管理，能夠更好地解決移峰填谷與高峰負荷等問題，同時也能有效緩解我國逐漸擴大的“峰谷差”引發(fā)的用電效率低的問題。此外，有效負控管理還能提高電力系統(tǒng)的經(jīng)濟運行，減少運行成本的開支，對于解決電荒問題也有著十分現(xiàn)實的作用。

2　電力預付裝置及負荷管理實例探析

電力營業(yè)站類似于移動（電信）營業(yè)廳，指的是管理電力相關事業(yè)的場所，其屬于所有檔案的基本管理單位，對一個臺區(qū)而言主要包括了平房與單元樓的客戶資料，一般都是由此臺區(qū)單獨管控。雖然系統(tǒng)可以支持多個營業(yè)站，但是營業(yè)站的參數(shù)往往會決定整個系統(tǒng)的運行參數(shù)。對于整個單元樓與樓宇而言，可以將其客戶電表進行分組，這樣便于具體的查詢。對于實際的負荷控制與預付費售電而言，主要利用的是負控系統(tǒng)的通道資源及終端設備，新增了一種抄表管理系統(tǒng)（各個單位所用不同，比如有些單位使用的是V5.1版的管理軟件），這種系統(tǒng)可以對普通/IC卡預付費載波電表、載波預付費電表及485多功能電表加以支持。下文將對某個住宅小區(qū)的電力系統(tǒng)管控過程進行分析：

2.1　區(qū)域檔案管理的建立

首先，要通過單元樓及樓宇安裝電表，并創(chuàng)建相關的電表型號參數(shù)，確定一定的電價標準，對于整個系統(tǒng)而言，一般分為了兩種電價：現(xiàn)行電價與基本電價；其次，在具體的操作中，需要將兩種電價進行清晰管理，比如何種電表賦予何種電價，這些都必須在具體的工作票中記錄清楚，一般而言現(xiàn)行電價確定之后便不能刪除，只能編輯或修改，而基本電價確定之后能修改、添加及刪除；最后，需要根據(jù)用戶的具體情況進行上述檔案的創(chuàng)建。

2.2　集中器抄表

一般而言，每個用戶電表只對應一條記錄，也就是說一個電表，其自身只唯一對應一個變壓器、一個集中器、一個樓宇、一個單元。對于電表的資料而言，其中最為主要的莫過于具體的地址，因為電表的通訊地址能直接關系著載波通訊是否能抄到這個電表。此外，對于一些已經(jīng)標志著停用的電表而言，一般都不會加載到集中器中，就算其能正常運營，但在系統(tǒng)中也不會抄有相關的記錄。

2.3　抄表結果的查詢

當完成了抄表工作之后，便可以立刻查看其表底，并且在管理系統(tǒng)中也能查詢相關的抄表結果，也能查詢最近的一系列表底，比如歷史表底、日凍結表底及月凍結表底等。

2.4　計算量

對于案例中的系統(tǒng)而言，一般有三種計算量：日電量、月電量及月電費，在進行這些數(shù)據(jù)的計算之前，必須要有相關的表底數(shù)據(jù)，這是首要條件，也是基礎。比如在進行10日的日電量計算時，就必須具備10日的凍結數(shù)據(jù)及11日的凍結數(shù)據(jù)；在進行月電量的計算時，就必須有上月末的凍結數(shù)據(jù)及本月末的凍結數(shù)據(jù)。

2.5　負荷預測及電量分析

基礎資料相關數(shù)據(jù)的準確性，對于整個電力負荷預測的準確度起著決定性的作用，因此對電力系統(tǒng)負荷預測必須確保基礎資料數(shù)據(jù)的準確。此外，負控系統(tǒng)采集的用戶側數(shù)據(jù)主要利用的是遠方的抄表功能來獲取用戶的多點采集值。此外，若對每個用戶進行單獨分析預測，并對預測誤差進行單獨控制，也可以利用加總的方式獲取本地區(qū)的預測負荷。

2.6　反竊電

對于傳統(tǒng)的人工現(xiàn)場檢查巡視反竊電形式，不僅盲目并且費時費力，已經(jīng)無法適應現(xiàn)代化科技的發(fā)展需求，而負控系統(tǒng)已經(jīng)有了在線監(jiān)控功能，這種功能能很好的實現(xiàn)反竊電的檢測作用。

2.7　線損分析

如果某地區(qū)出現(xiàn)了線損問題，傳統(tǒng)的方式就是到實地去檢查，這種方法顯然無法適應新時期的發(fā)展需求。負控系統(tǒng)能對同一回路中的不同點進行點電量的信息采集，同時傳回到主站，而主站相關計算機就可以對采集的點電量進行計算分析，然后結合主站對此區(qū)的實時數(shù)據(jù)監(jiān)控及歷史數(shù)據(jù)的對比，便可以有效查到線損的具體地點。

2.8　IC收費卡

對于IC收費卡而言，應預置一定的電量或者金額，這就需要先開戶，并確認一戶一表一卡。這種確認流程主要是為了向電表輸入電表組裝的密鑰，并向電表預設原始電量或金額，也叫做預裝電量或金額。從這里可以看出，對于開戶與購電收費而言，兩者有著一定的差別。若在開戶的時候沒有收取預裝費用，那么在第一次購電時則會相應的扣除預裝費用。

2.9　報警

當購電之后，應設置相關的預警值，一般約為默認值的80%，一旦剩余的電量等于甚至是小于了這個預警值時，系統(tǒng)的終端就會將預警信號以一定的方式傳遞給用戶，一般可以設置每月兩次，提示用戶需購電。當剩余的購電量等于甚至低于了0時，系統(tǒng)終端則會預警超購電量指示，而主站設置了相關的裝置，便會自動跳閘（一般設置為跳閘倒計時7天，也就是說應提前7天告知用戶），并及時通知用戶購電。

3　結語

目前，科學技術不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的人工抄表、人工收費等管理模式已經(jīng)無法適應當前社會的發(fā)展，因此必須進行一定的改革，而“先用電，后付費”的模式也將成為一種歷史。電力負控管理系統(tǒng)的出現(xiàn)，確保用戶“隨時用電，隨時付費”，使得整個電力系統(tǒng)的管理更加有效、實用與科學。

參考文獻：

[1]　孫志杰，宋楠，宋雨虹等.預付費電能表功能檢測裝置的研制[J].自動化儀表，2012，33（4）：55-58.

篇（2）

中圖分類號：TM223 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）12-0079-01

引言：對電力負荷特性進行研究最主要的目的在于，對相關城鎮(zhèn)地區(qū)的負荷特性與狀況進行準確了解，掌握負荷特性的發(fā)展方向與規(guī)律，保證針對電力負荷所開展一系列調(diào)控工作的科學性。隨著社會的發(fā)展，電力工業(yè)對經(jīng)濟進步具有的意義開始為人們所熟知，對電力負荷進行預測的重要性逐漸顯示了出來，可以說預測結果是否準確，與電力投資所獲取效益之間具有非常緊密的聯(lián)系。

1 電力負荷特性的分析

1.1 概念

1.1.1 內(nèi)容

電力系統(tǒng)負荷主要指的是在對電力系統(tǒng)進行連接的過程中，需要應用到的用電設備所對應功率總和，作為典型的時變系統(tǒng)，電力系統(tǒng)需要保證供電、發(fā)電和用電三者始終處于動態(tài)平衡的狀態(tài)下，不然極易導致系統(tǒng)故障的發(fā)生，進而對日常生活與生產(chǎn)產(chǎn)生不利影響。因此，針對電力負荷特性開展相關研究是非常有必要的。以電力負荷特性為核心內(nèi)容所進行的一系列分析工作，其實質就是對行業(yè)信息、負荷電量、經(jīng)濟狀況、氣象條件等多種相關信息數(shù)據(jù)進行比對與分析的工作。

1.1.2 組成

我國幅員遼闊，不同地區(qū)所對應氣候條件和經(jīng)濟狀況均有所不同，因此，不同地區(qū)所對應電力負荷的組成也必然存在著較為明顯的差別，這就在一定程度上決定了，τ諳嗤影響因素而言，對于不同地區(qū)電力負荷所產(chǎn)生的影響通常會具有細微的不同[1]。即使是在相同的地區(qū)，相同影響因素對于處于不同時期的該地區(qū)電力負荷產(chǎn)生的影響也不盡相同，這種現(xiàn)象就是通常所說的電力負荷組成所具有的差異性。

常見的電力負荷組成所具有的差異性通常表現(xiàn)在以下兩個方面：一方面是負荷比重，另一方面是負荷種類。正是由于組成不同的電力負荷在上述兩個方面均存在一定的差異性，因此，所對應負荷特性帶來的影響程度也會隨之更改。由此可以看出，負荷組成對于電力負荷所具有的特性而言，具有非常重要的意義。

1.2 影響因素

1.2.1 氣候條件

研究表明，能夠對電力負荷產(chǎn)生影響的因素，不僅局限在經(jīng)濟狀況和產(chǎn)業(yè)結構兩個方面，同時還包括所在地區(qū)的氣候條件。導致不同地區(qū)所對應電力負荷在特性方面具有較大差異的主要原因之一，就是地區(qū)氣候條件的差異，例如，南方地區(qū)夏季所對應降溫負荷通常情況下大于北方地區(qū)，另外，南方地區(qū)冬季所對應取暖負荷也要遠遠大于北方地區(qū)。一般來說，對月負荷產(chǎn)生較為明顯影響的因素為氣候的變化，夏季平均氣溫與同期相比略高的月份，所對應月負荷率就會隨之降低[2]。除此之外，氣候條件對電力負荷產(chǎn)生的影響還體現(xiàn)在農(nóng)業(yè)的灌溉方面，這主要是因為在對農(nóng)業(yè)進行灌溉時，對應用電量和同時期的降水量間具有非常緊密的聯(lián)系，如果某月降水較多，那么該月所對應灌溉用電量就會隨之減少，負荷率的水平與同期相比就會明顯提高。

1.2.2 經(jīng)濟水平

其一，經(jīng)濟發(fā)達的地區(qū)，人們生活水平普遍提高，電氣化的程度也會隨之上升，負荷率與經(jīng)濟不發(fā)達地區(qū)相比呈現(xiàn)出較為明顯的下降趨勢；其二，經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，占據(jù)比重較大的通常為第三產(chǎn)業(yè)，因而，該類地區(qū)普遍具有負荷率水平相對較低的特征；其三，隨著社會經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，第三產(chǎn)業(yè)和人們?nèi)粘Ｉ钣秒娝鶎摵膳c之前相比有了較為明顯的提升，這也從側面說明一個問題，如果相關人員沒有及時采取有效手段對其加以調(diào)節(jié)，那么，相應的負荷率水平便會持續(xù)下降。

2 電力負荷特性的預測技術

2.1 概述

2.1.1 原理

2.1.1.1 系統(tǒng)性原理

預測作為典型的連續(xù)過程，想要保證最終預測結果的準確性，相關人員必須對需要預測事件過去以及現(xiàn)在的情況，具有非常清晰、準確的認識。

2.1.1.2 可能性原理

正是由于事物在發(fā)展的過程中會遇到許多無法預知的因素，而不同因素對事物發(fā)展產(chǎn)生的影響也是有所不同的，因此，相關人員只能夠針對某一事物，對其可能呈現(xiàn)出的發(fā)展結果加以預測。

2.1.1.3 可控性原理

預測的主要目的在于對事物發(fā)展的方向加以控制，也就是說，以預測結果作為基礎，對下一階段所開展的活動，或是所做出的行為進行相應調(diào)整。

2.1.2 分類

以預測指標為立足點對電力負荷預測內(nèi)容進行分類，可將其分為以網(wǎng)供電量、社會電量為代表的電量預測，以及以負荷曲線、負荷率為代表的電力預測。作為與社會經(jīng)濟發(fā)展息息相關的工作，電力負荷預測通常包括以下幾種形式：超短期、短期、中期以及長期預測[3]。

2.2 常用預測技術

2.2.1 回歸模型技術

針對電力負荷預測所才去的回歸模型技術，主要以歷史數(shù)據(jù)作為立足點，相關人員通過對電力負荷所對應歷史數(shù)據(jù)進行分析的方式，建立數(shù)學模型，以此完成電力負荷的預測工作。簡單來說就是將回歸分析與電力負荷預測相結合，通過分析和統(tǒng)計的方式獲得不同變量所對應的關系，完成預測工作。

常見的回歸預測有非線性以及線性回歸兩種。線性回歸相對而言較為簡單，但是通過實踐發(fā)現(xiàn)，應變量和自變量所對應的關系通常屬于非線性關系，因此，在對這部分關系進行處理前，相關人員首先應當確定非線性關系是否可以向線性關系進行轉化，這樣做主要是因為處理非線性情況往往較線性情況更為復雜。

2.2.2 趨勢外推技術

電力負荷較易受到以天氣狀況為代表的多種隨機因素的影響，這些因素的出現(xiàn)，對相關預測工作的開展帶來了一定的阻礙。除此之外，電力負荷在不同時期呈現(xiàn)出的變化趨勢也極為明顯，以農(nóng)業(yè)為例，農(nóng)業(yè)在夏季的日用電量與冬季相比極小，且電量穩(wěn)定。雖然通常來說對某一階段所對應用電量進行研究可以發(fā)現(xiàn)，其常見表現(xiàn)形式為線性，但也無法排除非線性存在的可能。因此，在對電力負荷進行預測的過程中，相關人員通常選擇散點圖作為確定變化趨勢的主要方法，在保證所確定變化趨勢準確性的前提下，相關人員便可以開展下一階段的預測工作。這就是通常意義上所說的趨勢外推[4]。通過對不同事物所對應發(fā)展規(guī)律進行掌握的方式，能夠在很大程度上提升對該事物發(fā)展趨勢進行推斷的結果的準確性。

結論

綜上所述，正是因為電力體制的改革進程與過去相比有了非常明顯的進步，因此，以電力市場為立足點所開展的分析工作，對電力企業(yè)所具有的重要意義開始被人們所熟知。上文的敘述重心主要落在電力負荷特性的分析以及預測方面，通過對電力負荷的組成、影響因素以及常見預測技術進行敘述的方式，為相關工作的開展提供了科學、可靠的參考依據(jù)，希望能夠在一定程度上推動社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

[1] 杜明建.大數(shù)據(jù)技術在負荷預測與負荷特性分析中的應用[D].東南大學，2015.

篇（3）

1引言

根據(jù)電力市場中電力負荷的特點，電網(wǎng)短期電力負荷同時具有增長性和季節(jié)波動性的二重趨勢，因此使得負荷的變化呈現(xiàn)出復雜的非線性組合特征。目前的電力負荷預測方法很多[1,2]，但是，這些方法往往只著重考慮其中的一種趨勢性變化，稱為單一固定式模型，例如，只考慮隨時間增長的預測模型，這樣的模型有：線性回歸模型（AR模型）、隨機時間序列模型（MA模型及ARMA模型）和反映指數(shù)增長的灰色預測模型，這幾種模型的缺點是只考慮了一種增長趨勢，不能較好地反映短期負荷的季節(jié)性趨勢。由于電力負荷是受多種因素影響的復雜非線性系統(tǒng)，尤其對季節(jié)的變化比較敏感，因此只考慮一種增長趨勢是不夠的。而有些模型，如比例波動模型、ANN模型等，僅僅考慮季節(jié)性也是不夠的，電力受國民經(jīng)濟增長影響比較大，電力負荷的發(fā)展有較強的增長趨勢規(guī)律，忽視了增長性的特點，同樣不能搞好負荷預測工作。針對這一問題，本文綜合考慮了電力負荷的二重趨勢性特征，首先建立灰色預測模型，反映負荷的增長性特點。其次，利用季節(jié)變動指數(shù)（SVI）模型反映負荷的季節(jié)性特點，并對季節(jié)型灰色預測的殘差建立時間序列的AR（p）模型，形成非線性季節(jié)型電力負荷灰色組合預測模型，較好地提高了季節(jié)型電力負荷的預測精度。

2灰色預測GM（1,1）模型

GM(1,1)模型是常用的灰色預測模型[3,4]。

設有原始數(shù)據(jù)序列

構造一階線性微分方程為

式中

這種模型的優(yōu)點是不需要大的樣本量，也不需要考慮數(shù)據(jù)是否服從正態(tài)分布。通過累加技術，使數(shù)據(jù)形成指數(shù)律，從而建立統(tǒng)一的微分方程，求得擬合曲線后對對象的將來發(fā)展值進行預測。灰色預測可以較好地對非線性系統(tǒng)進行預測。

3季節(jié)型電力負荷預測模型

為了反映電力負荷的非線性特征，本文中應用了灰色預測模型，從而可以將線性趨勢的乘積模型發(fā)展為季節(jié)型灰色預測模型

式中Ij為季節(jié)變動指數(shù)（SVI）[5]，j=1,2,3,4。

在考慮長期趨勢的條件下

從而可以得出一個季節(jié)變動指數(shù)列I1,I2,I3,I4，為了盡可能消除得出的季節(jié)變動指數(shù)中存在的不規(guī)則變動，可以將不同年份的同一季節(jié)的變動指數(shù)進行平均，，n為歷史數(shù)據(jù)所跨越的年份。計算出的4個季節(jié)指數(shù)之和應為4，若和不等于4，可以將季節(jié)指數(shù)乘以一個因子，以便其和為4。最終得到的季節(jié)指數(shù)為

4自回歸模型

如果一個線性隨機過程可表達為[5]

式中Фi是回歸參數(shù)，i=1,…，P；μt是白噪聲過程。這個線性過程xt稱為p階自回歸過程，用AR(p)表示。它是由xt的p個滯后變量的加權和，再加當期的隨機擾動項μt構成的。

式(5)還可表示為

式中Ф(L)稱為自回歸算子。自回歸過程可能是平穩(wěn)的，也可能是不平穩(wěn)的。其平穩(wěn)的條件是特征方程Ф(L)＝0的全部根必須在單位圓之外。

對AR（p）模型的參數(shù)估計方法很多，如最小二乘估計。假設式(5)中的參數(shù)估計值已經(jīng)得到，即有

根據(jù)最小二乘原理，所要求的參數(shù)估計值應使得式(6)達到極小，所以它們應該是下列方程組的解

解該方程組，就可得到待估參數(shù)的估計值。

對灰色季節(jié)型預測的殘差建立自回歸AR（p）模型，設預測值為zk，則非線性季節(jié)型電力負荷灰色組合預測模型為

5非線性季節(jié)型灰色組合預測模型的應用

為了驗證非線性季節(jié)型灰色組合預測模型對電力負荷預測的可行性和先進性，對京津唐電網(wǎng)售電量進行了預測。京津唐電網(wǎng)1994年第一季度至2001年第四季度的售電量數(shù)據(jù)如表1所示。圖1反映了該地區(qū)電力負荷的波動趨勢。從圖1可以看出，電力負荷具有明顯的兩重趨勢性特征。

通過編程對數(shù)據(jù)進行處理，得到灰色預測的GM(1,1)模型為

經(jīng)過后驗差檢驗，此模型為一級模型。

利用上式，得到該地區(qū)電力負荷的灰色預測值。此預測序列反映的是該地區(qū)電力負荷的長期增長趨勢。

如果僅僅使用灰色模型對短期負荷進行預測，誤差較大。灰色預測值與真實負荷值之間的差額是由季節(jié)因素、不規(guī)則波動等因素引起的。為了擬合電力負荷的季節(jié)性趨勢，計算出季節(jié)變化指數(shù)，將季節(jié)變化指數(shù)代入式(4)中，得出季節(jié)調(diào)整后的預測值。從表2可以看出，預測精度有了提高。為了進一步改進預測，對季節(jié)調(diào)整后的預測殘差建立時間序列AR(p)模型，對多個自回歸模型進行估計后，認為p的最佳取值為15，由AR(15)模型得出殘差的估計值，代入式(8)，得到該地區(qū)電力負荷的組合預測。預測結果比較如表2和圖1所示。

通過分析這些計算結果，可以明顯地看到，只考慮增長性趨勢還是只考慮季節(jié)性趨勢都是不行的，都會對短期電力負荷的預測精度造成影響。只有綜合考慮，才能提高短期電力負荷的預測精度。根據(jù)預測模型，編制出的季節(jié)型負荷預測軟件，可以使預測方法更具有實用性。

6結論

（1）盡管灰色預測模型在處理非線性問題上具有兩重趨勢性特征，灰色模型只能預測出負荷的長期增長趨勢值。它與實際值之間存在著較大誤差。

（2）提出了季節(jié)型灰色乘積模型，既可以反映出負荷的長期增長趨勢值，又可以反映負荷的季節(jié)性趨勢。

（3）對季節(jié)型灰色預測的殘差建立了自回歸模型，提出了非線性季節(jié)型電力負荷灰色組合預測模型。與季節(jié)型灰色模型結合，將進一步提高預測精度，得出更精確的結果。

參考文獻

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[2]史德明，李林川，宋建文（ShiDeming,LiLinchuan,SongJianwen）.基于灰色預測和神經(jīng)網(wǎng)絡的電力系統(tǒng)負荷預測（Powersystemloadforecastingbaseduponcombinationofgreyforecastandartificialneuralnetwork）[J]．電網(wǎng)技術（PowerSystemTechnology），2001，25(12)：14-17．

[3]鄧聚龍（DengJulong）．灰色預測與決策（Grayforecastanddecision-making）[M]．武漢：華中理工大學出版社（Wuhan：PressofHuazhongUniversityofScienceandTechnology），1992．

篇（4）

1 應用電力負荷控制系統(tǒng)進行需求側管理分析

1.1 實施電力需求側管理的意義

電力負荷控制系統(tǒng)在需求側的應用可以有效地緩和電力供需矛盾，可以有效地引導用戶優(yōu)化用電方式，可以大幅度提高用電效率，提高電力資源的利用率，最大限度地降低損耗，從而達到節(jié)能環(huán)保、優(yōu)化電力配置的目的，確保電力資源的可持續(xù)發(fā)展。

1.2 需求側管理的內(nèi)容和實施手段

需求側管理的主要內(nèi)容有三點：（1）提高能效；（2）負荷管理；（3）能源替代、余能回收及新能源發(fā)電。負荷管理有三種基本類型。（1）削峰：在電網(wǎng)高峰負荷期減少用戶的電力需求；通過削峰，降低電網(wǎng)的高峰負荷；（2）填谷，在電網(wǎng)低谷時段啟用系統(tǒng)空閑的發(fā)電容量，增加用戶的電力電量需求；（3）移峰填谷，將電網(wǎng)高峰負荷的用電需求推移到低谷負荷時段，同時起到削峰和填谷的雙從作用。在電力需求側管理的實施手段方面，主要包括：（1）技術手段，通過采用先進的節(jié)電技術和高效設備來提高用電效率；本文正是詳述的應用電力負荷控制系統(tǒng)這一有效技術手段進行需求側管理達到負荷整形從而提高客戶終端用電效益。（2）經(jīng)濟手段，指各種電價、直接經(jīng)濟激勵和需求側競價等措施對電力負荷進行調(diào)節(jié)和引導用電需求。（3）引導手段，對用戶進行消費引導的一種有效的、不可缺少的市場手段。（4）行政手段，是指政府及其有關職能部門，通過法律、標準、政策、制度等規(guī)范電力消費和市場行為，推動節(jié)能增效、避免浪費、保護環(huán)境的管理活動。

圖1 需求側系統(tǒng)結構示意圖

1.3 負荷控制與客戶服務的關系

如何處理電力緊張期與客戶的關系，是電力負荷控制系統(tǒng)也必須解決的問題。系統(tǒng)通過遠程控制實施強制錯峰，勢必會影響到電力企業(yè)與用戶的關系。錯峰是電力負荷系統(tǒng)在需求側實施管理的重要手段，那么如何在錯峰后對客戶進行適當?shù)慕?jīng)濟補償，是必須考慮的問題。因此，建議國家結合電價改革，出臺有關需求側管理在電價體系中地位的政策法規(guī)，提供資金保障，合理補償有關行政手段、技術手段和有關用戶開支的成本，不能不顧客戶承受能力和經(jīng)濟利益而強行限電來減少客戶端用電需求。

1.4 GPRS通訊盲區(qū)問題

電力負荷控制系統(tǒng)通常采用GPRS通信，因此通信的成功率對系統(tǒng)的運行有著直接的影響。而通信受天氣、地理位置、用戶周圍環(huán)境影響較大，甚至會出現(xiàn)信號盲區(qū)或者錯誤。電力負荷控制設備安裝于地下室或者建筑結構十分密集的地方；電力負荷控制設備串接的電流互感器采用雙繞組形式，由于雙繞組電流互感器兩繞組所產(chǎn)生的電磁場互相干擾，從而造成負荷控制系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)與實際存在差異。針對上述情況，可以采取下列措施：安裝天線增加通信信號接收能力；采取通訊模塊外移的方法，也就是將通訊模塊與采集器分開，將其放置于通訊信號較好的地方；安裝信號放大器或抗干擾器。

2 電力負荷控制系統(tǒng)的應用效果

2.1 大大增加了負荷預測的準確性

供電企業(yè)對自身的供電能力是了如指掌的，但是對于用戶的電力負荷卻難以掌握，只能對其進行預測，因此，負荷預測是需求側管理的必要條件。電力負荷系統(tǒng)可以對用戶的用電情況實時進行監(jiān)控，采集電力負荷的相關參數(shù)，為負荷預測提供了參考數(shù)據(jù)，從而提高電力負荷預測的準確性；另外還可以通過對用戶電力負荷參數(shù)的統(tǒng)計、分析，充分了解各種負荷的特點，為優(yōu)化用戶的用電方案提供依據(jù)。準確的電力負荷預測為在不同條件下擬定需求側管理的有序用電指標提供可靠依據(jù)。

2.2 準確掌控負荷曲線，優(yōu)化運行方式

通過電力負荷控制系統(tǒng)監(jiān)控、記錄用電企業(yè)的負荷曲線、用電特性，掌握其實施需求側管理的潛力，并可按定企業(yè)、定設備編制可強制錯峰、可主動避峰、可安排輪休、可直接限負荷的企業(yè)及對應的各級負荷管理目標，進行負荷分析后優(yōu)化電網(wǎng)運行方式、協(xié)調(diào)分配電力資源、確保電力供應。

2.3 保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行

對電力負荷進行實時動態(tài)控制，保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。將一個電力負荷控制設備安裝于用戶端，當需要進行緊急限電時，可以在規(guī)定的時間內(nèi)對用戶的用電負荷進行控制，以保證電網(wǎng)運行安全穩(wěn)定。

2.4 提高錯峰效果

通常是采取人工現(xiàn)場督察的方式來落實錯峰方案，而很多用戶對錯峰工作有抵制情緒，不愿意配合錯峰工作，因此，錯峰效果較差。而電力負荷控制系統(tǒng)可以對負荷進行分級控制，強行實施錯峰，只需要將負控終端接入跳閘回路即可。負荷控制系統(tǒng)的應用不但確保了用電方案的果斷實施，實現(xiàn)了有序用電的科學調(diào)配，還避免了現(xiàn)場錯峰督察的矛盾，大大提高了錯峰工作的效率。

3 結語

綜上所述，電力負荷控制技術是實施計劃用電、節(jié)約用電、安全用電的技術措施，具有遙控操作、負荷控制、遠程抄表、實時監(jiān)控等功能，為需求側管理提供了有效的技術支持，負荷控制系統(tǒng)的應用使需求側管理工作有了相應的成效，利用負荷控制系統(tǒng)進行負荷管理，提高了客戶終端用電效益，電力負荷控制系統(tǒng)也將在用電管理現(xiàn)代化實現(xiàn)的進程中起到越來越重要的。

參考文獻：

[1]蘇芳.淺談電力營銷中的負荷控制[J].現(xiàn)代經(jīng)濟信息，2012（18）.

[2]席燕.關于電力營銷管理中負荷控制的淺談[J].電子世界，2012（14）.

[3]王鑫.電力負荷控制管理終端運行中存在問題的探討[J].石河子科技，2012（2）.

篇（5）

Abstract: scientific and effective management can increase the power of the electric power enterprise economic benefits, load control terminal system for its provide reliable technical support, realized the automation and region distribution network, county, big users classification management. This article introduced the GPRS wireless public network communication, communication characteristics, as well as to the electric power load management system transmission process are analyzed, and in the light of what happens to the operation of the system fault corresponding processing methods.

Key words: electric power negative control system; GPRS; Fault handling

中圖分類號： TM7文獻標識碼：A 文章編號：

1 電力負控系統(tǒng)信道

電力負控系統(tǒng)信道主要有230M無線專網(wǎng)、GPRS無線公網(wǎng)、光纖、有線modem撥號、有線通訊、電力線載波、小無線(微功率)等信道。電力負荷控制終端采集主要采用GPRS無線公網(wǎng)。

1.1 GPRS通信方式

GPRS是通用分組無線業(yè)務(General Packet Radio Service)的英文簡稱，可以為GSM用戶提供分組形式的數(shù)據(jù)業(yè)務。GPRS采用與GSM同樣的無線調(diào)制標準、同樣的頻帶以及同樣的TDMA(時分多址)幀結構。因此，現(xiàn)有的基站子系統(tǒng)(BSS)從一開始就可以提供傘面的GPRS覆蓋。GPRS引入的分組交換傳輸模式，使得原來采用電路交換模式的GSM傳輸數(shù)據(jù)方式發(fā)生了根本性的變化，這在無線資源稀缺的情況下顯得尤為重要。按電路交換模式而言，在整個連接期內(nèi)，用戶無論是否傳送數(shù)據(jù)都將獨占無線信道。而對分組交換模式，用戶只有在發(fā)送或接收期內(nèi)才占用資源，這意味著多個用戶可以高效共享同一無線信道，從而提高了資源的利用率。GPRS用戶計費以通信的數(shù)據(jù)量為主要依據(jù)，其連接時間可能長達數(shù)小時，卻只需支付相對低廉的連接費用，從而提供一種高效、低成本的無線分組數(shù)據(jù)業(yè)務。GPRS數(shù)據(jù)傳輸方式特別適用于簡短的、突發(fā)性的或頻繁的、少量的數(shù)據(jù)傳輸，也適用于偶爾大數(shù)據(jù)量傳輸方式。

1.2 GPRS通信方式特點

GPRS理論上可提供高達171 kbit／s的傳輸速率，實際應用中大約為20～40 kbit／s引，比GSM電路型數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖畲笏俾?一般為9.6 kbit／s)高出許多。

GPRS初次登錄時與常用有線MODEM相似，只要完成一次登錄后，數(shù)據(jù)通道即可建立數(shù)據(jù)通道。一旦發(fā)生數(shù)據(jù)交換馬上就進入分組交換進程，分組接入時間少于1 s，可以提供快速即時連接。

由于GPRS通信技術是一種基于因特網(wǎng)的通信技術，它采用了基于IP地址的尋址方式，這意味著每次通過GPRS登錄可=聯(lián)網(wǎng)后，都可以獲得一個隨機分配的IP地址，一旦脫離網(wǎng)絡，地址釋放即為它人所用，須得重新登錄分配地址。對于一個穩(wěn)定的通信系統(tǒng)而言，動態(tài)分配IP地址方式不確定性較多，無法保證可靠的點對點傳輸。但是一個系統(tǒng)全部采用固定IP地址可能性也不大，所以一般要求主站設備必須是具有固定IP地址的互聯(lián)網(wǎng)接入設備，而終端仍舊采用上網(wǎng)隨機分配IP地址的方式。通過軟件設定，終端每一次上網(wǎng)獲得臨時IP地址后，都要立即向同定的IP地址(主站)匯報，主站只要收到這條信息，馬上就可以建立起一條正確的數(shù)據(jù)鏈路。

2 終端與主站通信過程

2.1 電力負荷管理系統(tǒng)傳輸過程如圖l所示

圖1 電力負荷管理系統(tǒng)傳輸過程

在構建網(wǎng)絡時，應注意：

1)為了對整個行業(yè)用戶的無線通信有一個統(tǒng)一的管理，建議所有的數(shù)據(jù)采集點在移動公司接人端采用統(tǒng)一的APN。

2)電能表485接線，采用一條雙絞線電纜作總線，將各個節(jié)點串接起來，從總線到每個節(jié)點的引出線長度應盡量短，以便使引出線中的反射信號對總線信號的影響最低。如圖2所示為實際應用中常見的一些錯誤連接方式(a，b，c)和正確的連接方式(d，e，f)。a，b，e這3種網(wǎng)絡連接盡管不正確，在短距離、低速率仍可能正常工作，但隨著通信距離的延長或通信速率的提高，其不良影響會越來越嚴重，主要原因是信號在各支路末端反射后與原信號疊加，會造成信號質量下降。

(a)錯誤連接方 (b)正確連接方式

圖2實際應用中常用的一些連接方式

2.2 終端工作過程

1)主站伺服器具有固定的IP地址和端口，連接外網(wǎng)處于等待狀態(tài)；

2)終端主板通過手動或短信配置獲得主站1P和端口，并轉發(fā)給GPRS模塊；

3)終端GPRS模塊通過GPRS網(wǎng)絡登錄后，上線獲得自身IP；

4)該IP向主站伺服器發(fā)送登陸信號，告知主站伺服器該終端的IP和端口，同時建立連接。

5)終端隨即向主站發(fā)送登錄報文，收到主站確認報文后保持TCP會話連接，第一次測試登錄成功。

6)其后在每次心跳或數(shù)據(jù)傳送結束后的心跳時間間隔期到時，均進行一次心跳測試連接。

2.3 主站工作方式

1)在每個終端作為TCP Client連接到主站后，響應其登錄連接，主站作為TCP Server保持和所有終端的連接，動態(tài)記錄當前在線終端狀態(tài)，記錄終端最新通信時刻。

2)主站和終端根據(jù)各自的需要作為啟動站或從動站發(fā)送下行或上行的命令或數(shù)據(jù)。

3 電力負控系統(tǒng)運行故障分析

3.1 影響負控終端掉線原因及分析

造成電力負荷管理終端GPRS掉線原因很多，主要因素有6個方面，即電源因素、網(wǎng)絡因素、無線模塊好壞因素、天線因素、費用超支、網(wǎng)絡基站業(yè)務量大。

(1)電源因素。電源因素造成電力負荷管理終端GPRS掉線是比較常見的現(xiàn)象，電力負荷管理終端在大量傳輸數(shù)據(jù)的瞬間，終端系統(tǒng)電源無法提供給無線通信模塊瞬間大電流，導致電壓下降太多，這樣無線通信模塊某些器件會運行異常，導致系統(tǒng)掉線或重啟。因此電力負荷管理終端有自檢功能，其指示燈為紅色，當自檢或初始化時LED閃亮，自檢出錯時，LED處于持續(xù)亮的工作狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)此故障應更換終端。

(2)網(wǎng)絡岡素。網(wǎng)絡因素造成電力負荷管理終端掉線的原因有兩個：一是GPRS移動網(wǎng)絡信號不好，有些地方由于偏僻或者通信孤島效應，會造成安裝電力負荷管理終端的地方信號覆蓋不好，可通過運營商增加基站或提高發(fā)射功率等來解決。二是當電力負荷管理終端GPRS連接并激活PDP(分組數(shù)據(jù)協(xié)議)成功后，如果在網(wǎng)絡系統(tǒng)設定的定時超時后MM(移動性管理連接／去連接)狀態(tài)會從就緒狀態(tài)進入準備狀態(tài)，如果網(wǎng)絡系統(tǒng)再超時，MM狀態(tài)會從就緒狀態(tài)轉入空閑狀態(tài)，PDP也會從激活狀態(tài)跳轉到去空閑狀態(tài)，從而令電力負荷管理終端GPRS斷開連接，即使電力負荷管理終端自動重撥，但由于網(wǎng)絡系統(tǒng)的資源有限，在重新建立GPRS連接時沒有可分配的資源以至撥號失敗，造成電力負荷管理終端掉線。解決GPRS網(wǎng)絡掉線問題可考慮采用延長網(wǎng)絡系統(tǒng)定時時間保持MM和PDP狀態(tài)不改變和增加主站系統(tǒng)網(wǎng)絡帶寬以增加GPRS網(wǎng)絡系統(tǒng)資源。

(3)無線模塊好壞因素。無線模塊在射頻指標、網(wǎng)絡兼容性和網(wǎng)絡協(xié)議的一致性等方面對系統(tǒng)通訊質量影響較大。電力負荷管理終端一般采用GR47模塊，GR47屬于工業(yè)級模塊，它能滿足電力負荷管理終端工作應用環(huán)境。在實際調(diào)試應用中，發(fā)現(xiàn)模塊原因掉線，可更換模塊。

(4)天線因素。天線在無線通信系統(tǒng)中具有舉足輕重的地位，天線好壞直接關系著電力負荷管理終端通信性能。當GPRS移動網(wǎng)絡信號良好，但電力負荷管理終端信號質量依然差或經(jīng)常掉線，可能是以下原因造成：一是天線的安裝，電力負荷管理終端的天線安裝位置要盡量往外，最好將天線安裝在箱體外，這樣有利于信號接收；二是天線與終端特性阻抗匹配，當電力負荷管理終端安裝在地下室時，應將天線引出到地上位置，但應注意天線與終端特性阻抗相匹配，以減少信號反射，保持信號良好。實踐證明，只有信號質量返回值在20～31之間時，才能保持數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。

(5)費用超支。GPRS數(shù)據(jù)流量主要有有效通信數(shù)據(jù)流量、“心跳”數(shù)據(jù)流量和終端登錄主站產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流量等三部分組成。GPRS通信網(wǎng)絡收費是根據(jù)數(shù)據(jù)流量計算，為了有效控制費用支出，一般采用設置月通信流量限值的方法限定終端月通信流量，如果終端自身統(tǒng)計通信流量超過月通信流量限值，則終端并主站發(fā)送通信流量超限告警信息后自行下線，直至下個工作月初再啟動上線。系統(tǒng)正常工作時，總流量僅是有效通信數(shù)據(jù)流量和“心跳”數(shù)據(jù)流量。如果是超出通信收費標準造成終端被停機，可能的原因是網(wǎng)絡(信號覆蓋)或主站(如關機重新啟動)有故障，負控終端會不停的重新登錄，這個過程會產(chǎn)生大量的不可預知的通信數(shù)據(jù)流量，因此造成通信流量過大而被停機。所以保持負控終端與主站可靠連接是減少無效通信流量關鍵所在。

(6)網(wǎng)絡基站業(yè)務量大

由于電力負荷管理系統(tǒng)建設運行需借助于GPRS網(wǎng)絡，這就造成系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信將會受到網(wǎng)絡運營商的制約，雖然目前GPRS網(wǎng)絡發(fā)展得較為成熟，但也不排除存在網(wǎng)絡繁忙等現(xiàn)象，這將會一定程度卜造成數(shù)據(jù)中斷，影響系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理。建議加強與移動網(wǎng)絡管理運營方的溝通，保證系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運行。

3.2 終端監(jiān)測電能表運行狀況及用電異常分析

終端實時監(jiān)視電能表運行狀況，記錄客戶用電的異常狀態(tài)，當電能表發(fā)生參數(shù)變更、時鐘超差或電能表故障等情況時，可根據(jù)表1中事件代碼檢查故障原因。

表1 事件代碼

3.3 電壓失壓

失壓是指在有負荷電流條件下，電能計量回路TV二次側任意一相電壓小于設定值，通常指TV二次側發(fā)生故障，而供電線路正常，負荷正常用電的情況。

判定條件：電壓小于啟動電壓(78％Un)，同時電流大于啟動電流(O．5％In)。

處理：在報警未恢復期間，可通過主站召測終端電流、電壓與判定條件比較；現(xiàn)場查詢終端、電能表顯示的電流、電壓與判定條件比較；用萬用表測量終端接線端子上的電壓，用鉗型電流表測量終端電流回路中的電流與判定條件比較，分析是電力負荷管理終端還是計量裝置故障。

3.4 電壓回路逆向序

當三相電壓Ua、Ub、Uc的過零順序不是Ua、Ub、Uc順序關系時則判為電壓逆向序。

原因：接線錯誤，電流、電壓不同相或電流反極性時產(chǎn)生誤報警。

處理：現(xiàn)場用電能表現(xiàn)場校驗儀檢查接線，注意檢查是否有電流反極性或電流、電壓不同相的情況。

3．5 RS485抄表失敗

終端通過RS485采集任意一塊電能表數(shù)據(jù)連續(xù)三個采樣周期讀取失敗時，則產(chǎn)生告警，終端報RS485抄表失敗事件記錄。

原因：電能表相關數(shù)據(jù)錯誤，如表地址、通信規(guī)約錯誤；或數(shù)據(jù)正確，但終端接受參數(shù)錯誤，設置參數(shù)后測確認一致性；現(xiàn)場接線錯誤，嘗試交換A、B端口；終端或電能表RS485端口損壞。

3.6 電能表停走

由于電能表故障，電能表在一定功率下，電量長時間不發(fā)生變化。

原因：電能表故障；終端或電能表RS485端口損壞，電能表停走可能與RS485抄表失敗同時上報，需兩者結合進行判斷。

篇（6）

中圖分類號：TM241 文獻標識碼：A

電力負荷的預測是電網(wǎng)系統(tǒng)中十分重要的部分。因此，精確的電力負荷預測對電能的合理分配甚至國民經(jīng)濟的平穩(wěn)發(fā)展意義非常重大。目前，對電力負荷預測的主要方法有指數(shù)平滑法、趨勢外推法、時間序列法、專家系統(tǒng)方法、神經(jīng)網(wǎng)路理論、模糊負荷預測等，本文在利用小波分析理論對異常數(shù)據(jù)進行修正的基礎上結合BP神經(jīng)網(wǎng)絡理論來對電力負荷進行預測。

1.異常數(shù)據(jù)的辨識與修正

異常數(shù)據(jù)的辨識與修正是預測前極為重要的工作，常用的方法有指數(shù)平滑法、均值濾波法、經(jīng)驗修正法等，這些方法雖然容易實現(xiàn)，但是處理得很粗糙，結果不準確，并且需要人工干預，增大了工作量。

1.1 小波變換理論

1.3 小波分解與重構

多分辨率分析是在L2（R）函數(shù)空間內(nèi)，將函數(shù)描述為一系列類似函數(shù)的極限。每一個近似都是函數(shù)f的平滑版本，而且是越來越細節(jié)的近似函數(shù)，這些近似都是在不同尺度上得到的。設j為要分解的尺度，由Mallet算法，可知其分解公式為：

1.4 小波分析對異常數(shù)據(jù)處理步驟

第一步：運用式（6）選擇合適的小波和分解層數(shù)將數(shù)據(jù)分解至j層，得到小波分解系數(shù)。

第二步：處理經(jīng)小波分解后的數(shù)據(jù)：

第三步：小波重構。將處理過的小波系數(shù)用式（7）重構，得到去除偽數(shù)據(jù)的負荷，再對處理后的歷史負荷數(shù)據(jù)進行歸一化處理。

3. BP神經(jīng)網(wǎng)絡

BP神經(jīng)網(wǎng)絡是一種靠誤差逆向傳遞來不斷調(diào)整神經(jīng)元的閾值與連接權值的多層前饋網(wǎng)絡。本文采用三層網(wǎng)撲結構。

3.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡電力負荷預測步驟

（1）數(shù)據(jù)輸入。將通過小波分析及歸一化處理后的負荷歷史數(shù)據(jù)錄入輸入層。

（2）計算隱含層輸出。

（3）計算輸出層輸出。

（4）計算輸出層誤差。

（5）計算隱含層誤差。

（6）修正輸出層與隱含層之間的權值與閾值。

（7）修正輸入層與隱含層之間的連接權值。

（8）網(wǎng)絡全局誤差小于預先設定的值時結束。

4.實例研究

本文對某地區(qū)某日96點負荷數(shù)據(jù)進行預測，結果如圖1～圖4所示。

結論

把歷史日負荷數(shù)據(jù)經(jīng)過小波分析處理后降低了由于各種因素帶來的誤差，基于實時氣象因素選擇預測樣本，充分體現(xiàn)了電力負荷數(shù)據(jù)相似特性。實際運用表明本文方法在數(shù)據(jù)處理方面有很強的實用性、可行性、準確性，能滿足實際工程需求。

參考文獻

[1]劉進波，陳鑫，李新花.基于LM算法的BP神經(jīng)網(wǎng)絡的電力負荷短期預測[J].經(jīng)濟數(shù)學，2015（2）：34-38.

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[3] MallatS， HwangW.Singularity Detection and Processing with Wavelets [J]. IEEE Transaction on Information Theory， 1992， 38（2）： 617-643.

篇（7）

1、前言

隨著時代的發(fā)展和社會經(jīng)濟的進步，電力行業(yè)的發(fā)展速度越來越快，電力工業(yè)是其他行業(yè)發(fā)展的基礎，因此，就需要對我國的電力系統(tǒng)進行完善，在保證國民經(jīng)濟可以協(xié)調(diào)發(fā)展的基礎上，對動力資源進行合理的使用，從而促進國民經(jīng)濟更好更快的發(fā)展。一般情況下，可以將電網(wǎng)分為兩個組成部分，分別是農(nóng)村電網(wǎng)和城市電網(wǎng)，城市電網(wǎng)是電力系統(tǒng)中非常重要的一個組成部分。這樣我們就可以了解到城市電網(wǎng)規(guī)劃工作的重要性。負荷預測技術水平的提高，可以有效的管理用電計劃，對電網(wǎng)運行方式做出更加合理的安排，不僅可以節(jié)約資源，還可以降低成本，實現(xiàn)電力系統(tǒng)經(jīng)濟效益和社會效益提高的目的。

2、負荷預測概述

負荷預測指的是對負荷本身的變化情況進行仔細的觀察，對經(jīng)濟氣象等因素的影響進行分析，精密的研究有效的歷史數(shù)據(jù)，將其中的規(guī)律給找出來，對其中存在的聯(lián)系進行熟練的掌握，只要把握到了發(fā)展變化的趨勢，我們就可以對電力的需求量進行掌握，然后依據(jù)分析的結果，進行事先的預測和估計，這樣用電恐慌就可以得到很大程度的降低。在考慮的過程中，既需要結合電力系統(tǒng)的運行特點，又需要將自然因素以及社會因素等充分的納入考慮范圍，研究出具有更高效益的規(guī)劃方法，保證系統(tǒng)可以對過去以及未來負荷問題進行有效的處理。

3、現(xiàn)代城市電網(wǎng)的特點

具體來講，包括這些方面的內(nèi)容，一是在城市規(guī)劃時，需要保證可以滿足電力需求，城市居民家庭有著很多的電器，隨著時代的發(fā)展，將會有更多的家用電氣進入到人們的生活中，那么在城市規(guī)劃時，就需要考慮能夠滿足這方面的要求；二是保證電能的質量，各行各業(yè)對于電能的質量以及可靠性都有著較高的要求，那么城市電網(wǎng)就需要不斷的努力，提高電能的質量。三是在設備、管理理念以及技術措施方面應該足夠的先進，在城市電網(wǎng)的管理和調(diào)度當中，需要積極的應用先進的設備和技術，提高管理調(diào)度的質量。四是城市電網(wǎng)設施需要匹配于城市市容建設，在現(xiàn)代城市建設中，都提出了一系列的目標，有些可能是構建文明城市，有些是依托于文明古跡建立起來的，那么這些目標都要求了建筑物的形態(tài)等方面，在城市電網(wǎng)設施建設中，也需要保持一致。

4、城市電網(wǎng)的負荷預測

通過上文的敘述我們可以得知，在城市電網(wǎng)規(guī)劃中，非常重要的一個方面就是負荷預測。那么，在電網(wǎng)規(guī)劃的過程中，非常重要的一個步驟就是負荷的預測。針對這種情況下，在檢測的時候，需要緊密結合所在區(qū)域的具體情況，選擇最正確的途徑，提高推測出來數(shù)據(jù)的正確性。本文簡要介紹了電網(wǎng)負荷預測的方法：

一是單耗法，指的是分析規(guī)劃期內(nèi)每年工農(nóng)業(yè)綜合產(chǎn)值的綜合指標，依據(jù)產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整的基本規(guī)律，對往年國民經(jīng)濟產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的單位耗電量等進行統(tǒng)計，同時，將工業(yè)的用電規(guī)劃指標充分的納入考慮范圍，對每一種產(chǎn)品以及產(chǎn)值的綜合單耗進行綜合的分析；在對單耗進行預測時，還需要結合國民經(jīng)濟部門編制的經(jīng)濟指標和產(chǎn)量指標，保證預測的科學性和合理性。

二是負荷密度法：負荷密度法指的是確定負荷密度，統(tǒng)計和分析數(shù)據(jù)，在此基礎上，將所在地域各個分區(qū)以及小區(qū)的目前用電負荷密度給找出來，然后結合所在地域電網(wǎng)的用電總體規(guī)劃以及分區(qū)規(guī)劃來對目前負荷密度的現(xiàn)有預測值進行確定，在確定的時候，需要將這些條件充分的納入考慮范圍，不能出現(xiàn)遺漏等問題。

三是回歸分析法：指的是借助于保存的歷史資料，建立起一個用電負荷方面的數(shù)學模型，然后數(shù)學分析這個模型。在對數(shù)據(jù)進行觀測以及對變量進行分析時，可以將統(tǒng)計學中的回歸分析法作為一種主要的手段，對未來的負荷值做出預測。一般將線性回歸法應用到中期負荷的預測過程中，通過實踐研究表明，在中期負荷的預測過程中，采用線性回歸法有著較高的精度，但是并不表明它是完全正確的，必定會存在著一些不足。

四是小波分析預測法：小波分析是一種時域頻域分析法，它依據(jù)信號頻率的高低來對采樣的疏密進行自動調(diào)節(jié)，對一些微弱信號以及信號和圖像中的任意部分進行捕捉和分析。其中，最敏感的是一些奇異信號，可以對微弱或突變的信號進行處理，用小波系數(shù)來替代原來的信號信息，從而讓處理和儲存變得更加方便。

5、如何更好的進行城市電網(wǎng)規(guī)劃

認真收集和整理基礎資料：在城市電網(wǎng)規(guī)劃方面，非常重要的一個步驟就是收集和整理資料，要知道，城市電網(wǎng)規(guī)劃的質量在很大程度上受到日常資料收集質量的影響。具體來講，在收集數(shù)據(jù)時，需要注意這些方面的內(nèi)容，一是保證數(shù)據(jù)的準確，在收集資料的過程中，需要對歷史電網(wǎng)、負荷以及其他的一些資料進行嚴格的核實，保證數(shù)據(jù)足夠的準確。二是保證數(shù)據(jù)足夠的全面，我們知道，電網(wǎng)分析中幾個主要的方面就是基礎年的電量、分區(qū)負荷、最大負荷以及經(jīng)濟發(fā)展指標等等，那么在搜集資料的過程中，就需要足夠的全面。三是數(shù)據(jù)有著較強的針對性，依據(jù)負荷預測數(shù)據(jù)來有針對性的對相關數(shù)據(jù)進行獲取，通常我們在分析和研究的時候，依據(jù)的是線路的導線型號、供電半徑等內(nèi)容。

做好電網(wǎng)建設規(guī)劃工作：要想做好城市電網(wǎng)的規(guī)劃工作，就需要將理論有機的結合實際，將建設規(guī)劃落實到實際中的每一個細節(jié)中，從根本上進行規(guī)劃。具體來講，需要注意這些方面，一是對城市社會經(jīng)濟發(fā)展動向進行充分的了解和掌握；二是對每一步的規(guī)劃內(nèi)容都進行明確規(guī)定，保證建設規(guī)劃的質量；三是要將規(guī)劃的作用充分的落實和發(fā)揮出來；四是要保證目標網(wǎng)架規(guī)劃工作的質量，暴增可以穩(wěn)定合理的進行目標網(wǎng)架。

6、結語

通過本文的敘述我們可以得知，在城市電網(wǎng)規(guī)劃中，負荷預測有著十分大的作用；因此，就需要產(chǎn)生足夠的重視，做好資料的收集整理工作，認真的分析，做好城市電網(wǎng)建設規(guī)劃工作。本文簡要分析了電力負荷背景下的城市電網(wǎng)規(guī)劃，希望可以提供一些有價值的參考意見。

參考文獻：

[1]馬建剛，黃春平，關倩瑩.城市電網(wǎng)規(guī)劃的負荷預測方法探討[J].電子世界，2012，2（10）：123-125.

篇（8）

2電力負荷特性分析

地下通信工程平時少數(shù)人員維護，戰(zhàn)時首長機關進駐。其備戰(zhàn)工程的性質，決定了工程內(nèi)部的設備平時動用少，戰(zhàn)時任務重。根據(jù)設備性能參數(shù)及維護使用的實際情況，地下通信工程內(nèi)部電力負荷有以下特性。

（1）通信與指揮自動化負荷。通信與指揮自動化設備所需的－48V直流電，由380V交流電整流變換而來。由于通信類電子設備基本屬于電感（容）性，經(jīng)過高頻整流開關整流器，反映到供電端的電壓與電流成非線性關系，電流相位滯后或提前于電壓相位，會釋放或吸收無功能量。同時由于各類通信電源的變頻特性，會對供配電系統(tǒng)產(chǎn)生一定的諧波污染。

（2）動力負荷。電動門、風機和水泵等動力設備均由電機驅動，由于交流電機的性能穩(wěn)定可靠性更高，因此國防工程內(nèi)部多為交流籠型電機，直接由380V／220V的工頻電驅動。交流籠型電機最大的特性就是電壓與電流成非線性關系，且電流相位滯后電壓相位，需要從電源吸收感性無功功率，屬于電感流負荷。

（3）照明負荷。照明系統(tǒng)中的白熾燈屬于電阻流負荷，功率因素為1，電壓與電流成線性關系，且同相位，不會對供電端的電壓和電流相位造成影響。熒光燈、管形氙燈、高壓鈉燈等屬于電感（容）流負荷，電壓與電流成非線性關系，且不同相位，會釋放或吸收無功能量，影響供電端的電壓和電流。

（4）其它電力負荷。主要有內(nèi)部人員的生活用電，包括熱水器、電磁爐等；還有部分醫(yī)療設備的用電。由于用電容量小，對供電端的電壓和電流影響不大。

3電力負荷計算方法

電力負荷的變化受多種因素影響，工程中沒有普遍適用的公式，而是根據(jù)不同的場所和設備，采用符合要求的計算方法。地下通信工程電力負荷屬于建筑用電的一種，通常采用的計算方法有利用系數(shù)法、二項式法、需用系數(shù)［2］。（1）利用系數(shù)法是以平均負荷為基礎，利用概率論分析出最大負荷與平均負荷的關系。其方法是通過利用系數(shù)Kl求出最大負荷的平均功率，再根據(jù)設備實際運行中的功率情況，乘以與有效臺數(shù)有關的最大系數(shù)Km得出計算負荷。利用系數(shù)法是以數(shù)理統(tǒng)計為依據(jù)，要確定的系數(shù)多，計算步驟復雜［3］。在以往的地下通信工程建設使用中，沒有相關的數(shù)據(jù)積累，難以確定利用系數(shù)Kl與最大系數(shù)Km，因此當前的負荷計算多不采用。

（2）二項式法是考慮用電設備數(shù)量和大容量設備對計算負荷影響的經(jīng)驗公式，二項式法中計算負荷由兩個分量組成，一個分量是設備組平均負荷，另一個分量是x臺大容量設備工作造成的附加負荷。二項式法過分突出了大型設備對電力負荷的影響，使得計算結果往往偏大，僅適用于機械加工業(yè)，局限性大，與地下通信工程內(nèi)部負荷情況相差較大，使用起來比較困難。

（3）需用系數(shù)法不考慮大容量用電設備最大負荷造成的負荷波動，是在對用電設備測量與統(tǒng)計的基礎上，給出各類負荷的需用系數(shù)和同時系數(shù)，然后把設備功率乘以需用系數(shù)和同時系數(shù)，直接求出計算負荷。地下通信工程供電系統(tǒng)設計的基本依據(jù)是用電設備的安裝容量，由于運行的設備不可能都滿負荷，因此在計算地下通信工程負荷時普遍采用需用系數(shù)法。采用需用系數(shù)法計算負荷時，由于工程內(nèi)很多設備都是主備用配套，且主用與備用只有一套運轉，因此具體計算時以主用設備容量為依據(jù)，同時系數(shù)為1。步驟是先將性質不同的用電設備分組，在分組的基礎上進行多組的總負荷計算。計算公式如下。

4電力負荷計算實例

下面以某地下通信工程的用電設備數(shù)據(jù)為依據(jù)，采取需用系數(shù)法進行電力負荷計算。將工程內(nèi)的用電設備按性質相同、需用系數(shù)相近的原則分類，然后依照公式進行各類用電設備的負荷計算。具體數(shù)據(jù)如表1所示。在用電設備負荷計算的基礎上，對各類負荷進行分類匯總，結果如表2所示。

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七煤集團電力部桃山站二采開關所共有6KV電源進線兩條，“二采所甲4115”線路、“二采所乙4224”線路；負荷線路10條，“六采三五井41511”線路、“主扇甲41517”線路……等。近期隨著經(jīng)濟形式的看好，各煤炭生產(chǎn)、加工企業(yè)為了大幅度提高生產(chǎn)加工能力，不斷對其設備進行更新?lián)Q代，用電設備容量的增長使用電負荷大幅度、急劇增加。二采開關所在單電源供電時，多次出現(xiàn)電壓降至5200V的情況（最低允許5580V），嚴重影響了其它用戶的生產(chǎn)及生活用電，尤其直接影響到桃山礦南翼主扇的正常運行，使煤礦安全生產(chǎn)存在不安全隱患。為了解決上述問題、排除生產(chǎn)隱患，我站計劃在二采所負荷線路中，選適中負荷“六采三五井41511線路”將其轉由南立井開關所供電。

南立井開關所位于二采所西2KM，建成投運于2009年9月因其設備較先進（真空開關、微機綜合保護、母線采用銅排、封閉式高壓開關柜）并無轉供負荷，所以考慮將“六采三五井41511”線路負荷轉由該所供電。南立井開關所電源線分別是“南立井甲4127”線路、“南立井乙4212”線路，負荷如“入井甲42707”等以下是采集數(shù)據(jù)、計算及分析結果。

1.計算數(shù)據(jù)說明

（1）二采所4115、4224線路最大負荷、電壓等數(shù)據(jù)采集于2010年7月20日10：00，綜合2010年7月11日11：30開關所上報的最大負荷4320KW、3600KW（根據(jù)電量計算得出）全所總負荷取630A。

（2）南立井所4127、4212線路最大負荷、電壓數(shù)據(jù)采集于2010年7月23日4：30，計算電壓降是全所總負荷取600A。

（3）二采所、南立井所實際功率因數(shù)都在0.85以上。

（4）線路長度取至GPS航點圖。

（5）6KV線路電壓偏差允許范圍為±7%，既最低電壓不小于6000-420=5580V 《進網(wǎng)作業(yè)》。

（6）六采三五井線路負荷為180A、電壓6.1KV、功率因數(shù)0.89，2010年7月21日7：34采集數(shù)據(jù)。根據(jù)實際運行中的數(shù)據(jù)，該線路曾經(jīng)出現(xiàn)的最大負荷為220A，所以計算時最大負荷采用200A。

（7）計算電壓取上級變電所（桃山變電所）基準電壓6.2KV。

付表

2.電壓降計算公式

U%=(R0+X0*tg∮)/10u2*P*L

查表《電工手冊》P1635表7-4-86KV架空線路單位負荷矩時電壓損失百分數(shù)（%MW-KM）

功率因數(shù)在0.9時LGJ-240導線的電壓損失百分數(shù)為0.88%

LGJ-240導線電壓降百分數(shù)計算公式 U%=0.88%*P*L

3.二采所負荷“六采三五井41511”線路轉由南立井開關所帶供，兩個開關所單電源供電時的電壓降分析

3.1二采所減少負荷后負荷移出后總負荷630A-200A=430A

單電源供電電壓降百分數(shù)（4115供全所負荷）

4.3*3.3*0.88%=12.5%

此時開關所理論電壓

6200-6200*12.5%=5425V

單電源供電電壓降百分數(shù)（4224供全所負荷）

4.3*2.8*0.88%=10.5%

此時開關所理論電壓

6200-6200*10.5%=5549V

3.2南立井所增加負荷后負荷增加后，總負荷

600A+200A=800A

單電源供電電壓降百分數(shù)（4127供全所負荷）

8*2.1*0.88%=14.7%

此時開關所理論電壓

6200-6200*14.7%=5288V

單電源供電電壓降百分數(shù)（4212供全所負荷）

8*2.1*0.88%=14.7%

此時開關所理論電壓

篇（10）

電力市場需求的不斷增加以及電力改革的深化，進一步增大了電力企業(yè)自主經(jīng)營與自負盈虧的挑戰(zhàn)，由此也就帶來電力負荷預測在電網(wǎng)運行及規(guī)劃中越來越重要。電網(wǎng)負荷預測方法多用，選擇最恰當?shù)姆椒▉硖嵘娋W(wǎng)負荷預測準確率是電網(wǎng)運行的重要內(nèi)容之一，因此必須要對電網(wǎng)負荷的變化規(guī)律和影響因素做細致分析。

1 電力負荷預測基礎

要想能夠有效地預測電力負荷，我們需要結合該地區(qū)之前的電網(wǎng)運行歷史數(shù)據(jù)、國民經(jīng)濟發(fā)展、地區(qū)城鄉(xiāng)發(fā)展規(guī)劃以及整體的國民經(jīng)濟計劃等資料作分析。但是，這些眾多的資料收集起來去卻比較麻煩，縱然能找到部分資料，也極有可能數(shù)據(jù)不準確。因此，電網(wǎng)運行資料收集之后還需要對這些資料進行分析和篩選。要想對一個地區(qū)的電網(wǎng)運行作出預測，就需要全面收集該地區(qū)的發(fā)電量以及電網(wǎng)直供量等資料，注意避免出現(xiàn)遺漏或者重復情況，以免影響最終的預測結果。此外，電網(wǎng)預測區(qū)域越大，供電負荷增長變化較大，必須分析出現(xiàn)這種情況的根本原因。如果條件充分，要對電網(wǎng)預測區(qū)域內(nèi)的主要供電區(qū)域和用電量大的用戶分別預測和計算，做單獨的分析和研究。最后，還需要依照現(xiàn)階段我國經(jīng)濟發(fā)展的情況來看，當前我國經(jīng)濟具有較快的增長率，尤其是第二產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)增長情況更為突出，經(jīng)濟的發(fā)展必定帶動城鎮(zhèn)的建設和工業(yè)的建設，做好電網(wǎng)規(guī)劃對加快地區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展具有十分重要的作用。省級電網(wǎng)規(guī)劃要以市縣級電力負荷預測分析為基礎，協(xié)調(diào)規(guī)劃市縣級電網(wǎng)規(guī)劃。

2 電力負荷預測原理

電力負荷模型對于電力負荷預測可以說是最為有效的方式之一，電力負荷模型則主要包含了電力負荷的時空特性、負荷電壓和頻率特性。電力負荷時空特性主要指的是電網(wǎng)隨空間分布和時間變化而出現(xiàn)不同負荷，而對于這些負荷模型來說，它們大多數(shù)都較為復雜，一般采用負荷時間曲線來描述此時空特性，負荷曲線以時間來劃分可以分為年度負荷、季度負荷、月度負荷和日負荷；按照負荷的性質可以分為生活負荷、農(nóng)業(yè)負荷、工業(yè)負荷和市政負荷等。負荷預測模型不僅需要對電網(wǎng)進行實時或者短期的負荷預測，還需要對電網(wǎng)規(guī)劃和發(fā)展做長期的負荷預測，通常采用概率統(tǒng)計來預測負荷，需要注意的是，預測電網(wǎng)未來的負荷，在客觀上必定存在一定的誤差，產(chǎn)生誤差的根源是存在一些影響電網(wǎng)運行的不確定因素以及與電網(wǎng)負荷變化規(guī)律不相符合等，總體上負荷預測模型的準確性還是很高。

3 電力負荷預測方法分析

3.1 趨勢分析法

對于趨勢分析法而言，其又被稱之為曲線擬合法、曲線回歸法或者是趨勢曲線法，此方法可以說是現(xiàn)如今電力負荷預測最為常用、研究成果最豐富的定量預測方法。其根據(jù)以前相關資料來擬合一條曲線，并且這條曲線能夠反映出負荷的增長和發(fā)展趨勢，然后根據(jù)曲線的增長趨勢來估算未來某一個時間段的負荷值。常用的趨勢模型有多項式趨勢模型、對數(shù)趨勢模型、冥函數(shù)趨勢模型、線性趨勢模型、指數(shù)函數(shù)趨勢模型、龔波茨模型和邏輯斯蒂模型等。選擇趨勢模型比較簡單，在擬合曲線的過程中需要精確度同擬合區(qū)間的一致性，選擇合適的趨勢曲線模型能夠得出較好的預測結果，不同的曲線模型其誤差也比較大，關鍵是結合區(qū)域電網(wǎng)發(fā)展情況，選擇合適的曲線模型。

3.2 單耗法

此方法是依照電力負荷量單耗來推算全部用電量，此方法通常用在部分農(nóng)業(yè)或有單耗指標工業(yè)電力負荷預測方面，可以說是一種最為直接有效的方法。單耗指標預測須結合地區(qū)經(jīng)濟及發(fā)展目標，分析單耗指標在規(guī)劃期內(nèi)的產(chǎn)值指標，同時統(tǒng)計過去一定階段內(nèi)的單位耗電量，按照產(chǎn)業(yè)調(diào)整和發(fā)展規(guī)律，進而測算出單耗。這種方法的優(yōu)點是預測方法比較簡單，對于短期內(nèi)的負荷預測效果最佳，缺點是預測精度較差，并且整個預測過程需要耗費大量的人力和財力。

3.3 回歸分析法

又被稱之為統(tǒng)計分析法，此類方法的應用也是較為廣泛，其需要確定影響因子間關系及預測值。電力負荷預測回歸分析法主要對該區(qū)域用電量歷史資料和影響因子進行統(tǒng)計分析，確定影響因子和用電量函數(shù)關系，進而實施電力負荷預測，是一種具體、行之有效的預測方法。但是回歸分析中，選用的影響因子和因子的表達方式都是一種推測，因而回歸分析法受到一定的限制。對東部某地級市國民生產(chǎn)總值和用電量以及人口等數(shù)據(jù)進行分析，得出該市用電量回歸方程為W=-0.984+0.0727V+0.103N，V表示該市當年國民生產(chǎn)總值；N表示當年常住人口。通過該預測模型，其在2014年的用電量為7.594TWh。回歸分析法是對過往的歷史數(shù)據(jù)進行分析以及研究影響因子同電力負荷的內(nèi)在聯(lián)系，通過預測該地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展情況來預測未來電力負荷，因此這種預測方法不僅需要準確的預測模型，還需要準確的影響因子參數(shù)。

3.4 灰色模擬法

其是由我國鄧聚龍教授提出，主要用于研究信息不完備時模擬的數(shù)學法。將部分信息未知和已知系統(tǒng)稱為灰色系統(tǒng)，灰色模擬法運用模糊控制觀點，將運籌學和自動控制相結合的數(shù)學分析方法。對歷史數(shù)據(jù)的不同選擇和數(shù)據(jù)處理方法不同都會影響負荷預測的結果。該預測方法的優(yōu)點是計算簡單，對樣本需求量比較小，精確度較高。

3.5 負荷密度法

不同功能用電區(qū)域負荷密度也有顯著地差異。負荷密度法是將待預測區(qū)域分為若干個不同功能用電區(qū)域，如工業(yè)區(qū)、商業(yè)區(qū)、生活區(qū)等，結合該居民收入、區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展和人口發(fā)展規(guī)劃等，結合國內(nèi)外相似區(qū)域用電量水平，估算出合適的密度指標，進而得出該區(qū)域的用電負荷，計算公式為：W=Ad，A表示土地面積，d表示該區(qū)域的用電密度。該方法適合于土地規(guī)劃比較明確的城鎮(zhèn)區(qū)域，對于人口分布比較分散和用電類型混亂的地區(qū)不適用，負荷密度法通常用于城市新區(qū)的負荷預測，因為這些區(qū)域的城市功能劃分比較細致和明確，干擾因素比較少。

4 電力電荷預測方法分析與比較

不同預測方法從建模出發(fā)點、所需要數(shù)據(jù)樣本和適用條件都不同，在同一評判尺度下進行比較是不科學。從適用條件來看，回歸分析法和趨勢分析法主要用于統(tǒng)計規(guī)律的描述和研究，適合大樣本，對歷史、現(xiàn)在和未來發(fā)展進行同時預測。單耗法需要依據(jù)歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù)，分析影響單耗的因素的基礎上，確定單耗指標，結合區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展來預測負荷。灰色模擬法是對原始數(shù)據(jù)進行整理和分析，主要適合于信息條件比較貧乏的預測和分析。各類負荷預測方法優(yōu)缺點及適用情況的比較如表1所示。

5 結論

對于電力負荷的各個預測方法，可以說適用范圍及優(yōu)缺點都比較明顯，這就需要在進行使用時充分結合區(qū)域實際，從預測花費、目標及精確度等方面綜合選擇合適方法。預測過程根據(jù)實際評估預測準確性，以便及時調(diào)整預測方法，提高精確度。

參考文獻：