电力系统负荷预测研究开题报告

河南科技大学毕业设计（论文）开题报告（学生填表）院系： 2017年04月05日课题名称电力系统负荷预测研究学生姓名刘宁专业班级课题类型论文指导教师职称课题来源生产1. 设计（或研究）的依据与意义1.1课题来源课题来源于毕业设计选题。课题属于电力系统负荷预报范畴，相关内容在电力系统规划和运行中有再要作用。1.2研究背景随着工农业的发展、人民生活水平的日益提高，社会对电力的需求量越来越大。为了满足日益增大的电力需求量，必须不断扩大电力系统的规模。由于电力工业的发展需要巨大的投资和一次能源，而且对国民经济其它部门有巨大的影响，合理的电力系统规划不仅可以获得巨大的经济效益，也能获得巨大的社会效益。相反，电力系统规划的失误会给国家建设带来不可弥补的损失。所以对电力规划进行分析研究，以求得最大限度提高规划质量，具有重大的意义，而实现这一目标的第一步就是作好电力负荷预测。电力负荷预测的准确程度直接影响到投资、网络布局和运行的合理性。1.3研究依据电力负荷预测是在充分考虑一些重要的系统运行特性、增容决策、自然条件与社会影响的条件下，研究或利用一套系统地处理过去与未来负荷的数学方法，在满足一定精度要求的意义下，确定未来某特定时刻的负荷数值。它包括对未来需求量的预测和未来用电量的预测，基本预测方法主要有四种：长期负荷预测、中期负荷预测、短期负荷预测、超短期负荷预测。随着我国区域性电力市场的逐步建立和完善，负荷预测工作将在电力市场运营中占据十分重要的地位。国内外的许多专家、学者在预测理论和方法方面做了大量的研究工作，取得了很多卓有成效的进展。目前用于负荷预测的方法很多，可以分为经典预测方法、传统预测方法和智能预测方法等。经典方法有回归分析法和时间序列法；传统方法有卡尔曼滤波法、指数平滑法、灰色预测法、小波分析法；智能预测法有专家系统法、人工神经网络法。1.4研究意义电力系统的作用是对各类用户尽可能性提供可靠性高和和质量良好的电能。负荷需求的大小，无论是对电力系统规划设计还是运行研究，都是非常重要的因素。对未来负荷的变化有一个事先的预测，是电力系统发展和运行研究的重要课题。准确的电力负荷预测，是电力企业电网管理现代化、科学化提供依据，电力系统负荷预测对电力系统控制、运行起着十分重要的作用，也是电网规划的前提与基础。准确可靠的的负荷预测能保证电力系统运行的安全性，又可提高电力运行的经济性。2. 国内外同类设计（或同类研究）的概况综述2.1研究现状 电力负荷预测是在充分考虑一些重要的系统运行特性、增容决策、自然条件与社会影响的条件下，研究或利用一套系统地处理过去与未来负荷的数学方法，在满足一定精度要求的意义下，确定未来某特定时刻的负荷数值。它包括对未来需求量的预测和未来用电量的预测，基本预测方法主要有四种：长期负荷预测、中期负荷预测、短期负荷预测、超短期负荷预测。 负荷预测的核心问题是预测的数学模型，随着现代科学技术的不断进步，负荷预测理论技术得到很大发展，理论研究逐步深入，为了找到使用方便、准确度高，计算快的负荷预测方法，许多人在理论和实践上进行了广泛的研究和探讨。目前中长期电力负荷预测的方法又可分为1）经典技术，包括单耗法、弹性系数法、负荷密度法、人均电量指标换算法、分部门法；2）传统预测技术，包括时间序列法、相关分析法、回归分析法、趋势外推法；3）现代预测技术，包括基于动力学的预测方法、模糊预测法、灰色预测法、专家系统法、人工神经网络法、概率预测法以及组合预测方法等等。不同地区的负荷特性不尽相同，因此，生产实践中应根据实际情况采用适当的负荷预测方法。由于负荷预测是根据电力负荷的过去和现在推测它的未来数值，所以负荷预测工作所研究的对象是不肯定事件。这就使负荷预测具有以下明显的特点：1.不准确性；2.条件性；3.时间性；4.多方案性。2.2发展趋势负荷预测主要需要考虑社会经济的发展、人口总量的变化和地理气候的变迁。这些因素与各种社会、政策因素有着较紧密的联系，具有一定的不可预料性。电力负荷的变化一方面有其不确定性，明显受到各种环境因素的影响：如气候的变化、意外事故的发生等造成对电力负荷的随机性干扰，这使得负荷时间序列的变化出现非平稳的随机过程；另一方面，在一定条件下电力负荷存在着明显的变化趋势，具有明显的周期性，一旦找到了负荷的变化趋势，按照该变化趋势就能对未来负荷情况作出判断，这就是趋势外推预测技术。中长期负荷预测的研究已有很长历史，国内外的许多专家、学者在预测理论和方法方面做了大量的研究工作，取得了很多卓有成效的进展。 现代预测方法是随着人工智能的发展而兴起的，它结合了人工智能领域里的模糊数学、神经网络、专家系统等学科的研究成果。这些方法主要分为四大类：(1)数理统计法；(2)模糊数学法；(3)神经网络法；(4)智能系统法。参考文献：1 卓金武，魏永生，秦建等.MATLAB在数学建模中的应用.北京:北京航空航天大学版社，2011.42 康重庆，夏清，刘梅.电力系统负荷预测. 北京: 中国电力出版社，20073 夏清，胡左浩，王伯明等. 电力市场中预测问题的新内涵. 电力系统自动化，1997，21(18)：164 赵希正.中国电力负荷特性分析与预测.北京:中国电力出版社，20025 叶瑰昀，罗耀华，刘勇等.基于ARMA模型的电力系统负荷预测方法研究.信息技术，2002.6:74766 牛晓东，曹树华，赵磊等. 电力负荷预测技术及其应用. 北京：中国电力出版社, 19987 王大成，程浩忠，奚珣等.灰参数GM（1,1）模型及其在电力负荷预测中的应用.华北电力，2004，32(8):468 任新颜，周辉.灰色理论在负荷预测中的应用与分析.华北电力技术，1998(12):34379 S.Sp. 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