電力市場的短期電價預測范文

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1基于電力市場BP神經網絡中不同用戶電量差異進行短期電價預測分析

人工神經網絡產生于上個世紀中期，其主要是通過非常廣泛的鏈接將無數的處理單元組成自適用性非常強的復雜網絡，由此可見它并不是線性系統，所以對于復雜變化有處理的可能，現階段短期電價預測所使用的BP神經網絡是人工神經網絡中前向型種類的分支，其具有三層以上的單向傳播神經網絡，在層與層之間實現全連接，但層次內部并無連接，這樣就可以對電價原始數據中必然存在的非線性數據進行處理，而且舍去建立數學模型的復雜程序，網絡可以直接通過學習訓練為所提供的數據選擇映射關系，由于不同用電戶的生產生活用電需求不同，而且之間并不存在必然的聯系，所以在假設電價不變的情況下，其用電量就會隨著生產的狀態進行調整，例如農民群體的用電高峰期在6~8月，主要是用于農作物的灌溉，從事生產經營的用戶，其用電量主要在白天，而居民用戶生活用電由于其不可變動性，基本集中于晚上，而且變化的幅度并不明顯，除此之外受到節日、氣溫等影響，用電量也會發生變化，例如在春節，用電量將會大幅度上漲，冬天12月~1月受到氣溫的影響，用電量也會達到高峰，而夏季7~8月，用電量同樣大幅度增加，以安徽省安慶市為例，其主要經濟支柱為水泥制造業，化工行業也占據財政收入的主要部分，如果有其4月份不同用戶的用電量情況，就可以對其5、6月用電量進行判斷，從而確定電價，結果如表1所示，由此可見通過BP神經網絡的方法可以對電價進行預測，而且可以將誤差控制在10%左右。

2基于電力市場時間序列分解和供求關系的短期電價預測分析

通過大量電價歷史數據分析對比發現在工作日用戶電量明顯大于休息日，電價的變化幅度也會受到其影響，所以將電價的時間系列依照此規律劃分成工作日電價和休息日電價，然后從趨勢分量、周期分量、隨機分量三個部分分別展開分析，趨勢分量的分析方法主要是通過移動而去除時間系列自身的不規則變動，即移動平均法，利用移動平均法可以得到原始數據平滑移動的模型，而不同的多項平均數又可以得到一個新的數列，新數列的波動性明顯低于原數列，這樣其特征就更加明顯；周期分量的分析主要依靠可以將序列形式轉換為由振幅、相位、頻率均不同的正弦信號重合的新序列的傅里葉分析法，這樣就可以從大量數據中得到隱藏的周期分量；在趨勢分量和周期分量的基礎上就可以得出數據的隨機分量，三種分量得出后就可以對電價進行預測，由于不同季節、不同日期、甚至不同時段戶電量都會發生變化，所以電價受到供求關系的變化，而會產生波動，所以時間序列分解也是在融入供求關系即戶電量和最大負荷變化的影響的基礎上進行的，所以在此方法中必須對戶電量和最大負荷進行預測[3]。

最大負荷功率又稱峰值符荷，現階段其預測方法主要分為三種，分別是直接預測法、電量負荷率法和負荷曲線法，其中使用最為廣泛的是電量負荷率法，這種方法需要建立在預算出戶電量的基礎之上，不論是電網還是用戶其電量數據通常不會因為經濟條件變化而出現明顯的浮動，具有相對穩定性，所以其數據基本完整，利用現代計算手段和容易對其進行統計，得到其明顯的變化規律，從而構建出其預測的模型，峰值負荷作為電量在不同時間坐標上的分布值，具有很強的隨機性，所以進行直接預測和負荷曲線預測都會忽視其隨機性的特點，得到片面的數據，從而應先預測的準確性，而電量負荷率法考慮到隨機變化因素所以相對更為準確[4]。此方法分為針對用戶側和電源側兩種，其預測方法主要分為典型曲線負荷疊加法、行業同時率法和年最大負荷利用小時數法三種，典型曲線負荷疊加法是指將各類用戶中具有典型的日負荷曲線進行機械式重疊，從而直接讀取最大負荷，通過對所選擇的各類用戶的用電量和一年中最大的負荷利用小時數確定各類用戶的年最大負荷，由于冬季的用電量在平均值上明顯高于夏季，所以通常選擇冬季中有代表的日子的負荷曲線進行絕對值計算，從而得出所選取各類用戶的日負荷曲線，將所有得到的日負荷曲線進行疊加就可以得到電力系統的綜合負荷值的最高指標[5]。行業同時率法是考慮到各類用戶最大負荷不可能同時出現，所以電力系統的最大負荷可以在電量負荷率法所得的數值的合理范圍內；年最大負荷利用小時數主要針對最大負荷功率和用電量之間的關系進行，以日、月、季度、年為單位確定用戶和電力系統的最大負荷，從供求關系角度，利用供需變化幅度進行電價預測，通過此種方法可以對同一用戶在同一天不同時間段的用電量進行預測（如圖1）。

以上兩種方法，都是在預測電價不變的情況下，受供求關系和用戶生產經營活動變化影響，導致用戶用電量發生較大變動，從而對電量價格造成波動性影響的角度展開研究，方法一主要考慮的是長時間的經營活動規律性變化，而方法二考慮的是在一天中同一用戶不同時間段的用電需求變化，兩種辦法共同運用，對短期電價的預測效果會更加理想。

3結論

在市場競爭中，電價作為調節供需的主要杠桿，是電力市場順利發展的核心，準確的預測短期內電價可以為所有電力市場參與者提供參考的依據，使其能夠為實現各自的目的而對電力供需情況做出及時準確的調整，發電商可以降低市場風險，實現經濟效益的最大化；電力用戶也可以根據電價在時間上的變化，合理安排用電情況，在避免浪費的同時降低生活成本，而電力市場監管人員也可以根據預測數據有效的遏制電力市場投機行為，保障其正常運行。

作者：汪敏霞 單位：國網安徽省電力公司安慶供電公司