电力市场的短期电价预测范文

1基于电力市场BP神经网络中不同用户电量差异进行短期电价预测分析

人工神经网络产生于上个世纪中期，其主要是通过非常广泛的链接将无数的处理单元组成自适用性非常强的复杂网络，由此可见它并不是线性系统，所以对于复杂变化有处理的可能，现阶段短期电价预测所使用的BP神经网络是人工神经网络中前向型种类的分支，其具有三层以上的单向传播神经网络，在层与层之间实现全连接，但层次内部并无连接，这样就可以对电价原始数据中必然存在的非线性数据进行处理，而且舍去建立数学模型的复杂程序，网络可以直接通过学习训练为所提供的数据选择映射关系，由于不同用电户的生产生活用电需求不同，而且之间并不存在必然的联系，所以在假设电价不变的情况下，其用电量就会随着生产的状态进行调整，例如农民群体的用电高峰期在6~8月，主要是用于农作物的灌溉，从事生产经营的用户，其用电量主要在白天，而居民用户生活用电由于其不可变动性，基本集中于晚上，而且变化的幅度并不明显，除此之外受到节日、气温等影响，用电量也会发生变化，例如在春节，用电量将会大幅度上涨，冬天12月~1月受到气温的影响，用电量也会达到高峰，而夏季7~8月，用电量同样大幅度增加，以安徽省安庆市为例，其主要经济支柱为水泥制造业，化工行业也占据财政收入的主要部分，如果有其4月份不同用户的用电量情况，就可以对其5、6月用电量进行判断，从而确定电价，结果如表1所示，由此可见通过BP神经网络的方法可以对电价进行预测，而且可以将误差控制在10%左右。

2基于电力市场时间序列分解和供求关系的短期电价预测分析

通过大量电价历史数据分析对比发现在工作日用户电量明显大于休息日，电价的变化幅度也会受到其影响，所以将电价的时间系列依照此规律划分成工作日电价和休息日电价，然后从趋势分量、周期分量、随机分量三个部分分别展开分析，趋势分量的分析方法主要是通过移动而去除时间系列自身的不规则变动，即移动平均法，利用移动平均法可以得到原始数据平滑移动的模型，而不同的多项平均数又可以得到一个新的数列，新数列的波动性明显低于原数列，这样其特征就更加明显；周期分量的分析主要依靠可以将序列形式转换为由振幅、相位、频率均不同的正弦信号重合的新序列的傅里叶分析法，这样就可以从大量数据中得到隐藏的周期分量；在趋势分量和周期分量的基础上就可以得出数据的随机分量，三种分量得出后就可以对电价进行预测，由于不同季节、不同日期、甚至不同时段户电量都会发生变化，所以电价受到供求关系的变化，而会产生波动，所以时间序列分解也是在融入供求关系即户电量和最大负荷变化的影响的基础上进行的，所以在此方法中必须对户电量和最大负荷进行预测[3]。

最大负荷功率又称峰值符荷，现阶段其预测方法主要分为三种，分别是直接预测法、电量负荷率法和负荷曲线法，其中使用最为广泛的是电量负荷率法，这种方法需要建立在预算出户电量的基础之上，不论是电网还是用户其电量数据通常不会因为经济条件变化而出现明显的浮动，具有相对稳定性，所以其数据基本完整，利用现代计算手段和容易对其进行统计，得到其明显的变化规律，从而构建出其预测的模型，峰值负荷作为电量在不同时间坐标上的分布值，具有很强的随机性，所以进行直接预测和负荷曲线预测都会忽视其随机性的特点，得到片面的数据，从而应先预测的准确性，而电量负荷率法考虑到随机变化因素所以相对更为准确[4]。此方法分为针对用户侧和电源侧两种，其预测方法主要分为典型曲线负荷叠加法、行业同时率法和年最大负荷利用小时数法三种，典型曲线负荷叠加法是指将各类用户中具有典型的日负荷曲线进行机械式重叠，从而直接读取最大负荷，通过对所选择的各类用户的用电量和一年中最大的负荷利用小时数确定各类用户的年最大负荷，由于冬季的用电量在平均值上明显高于夏季，所以通常选择冬季中有代表的日子的负荷曲线进行绝对值计算，从而得出所选取各类用户的日负荷曲线，将所有得到的日负荷曲线进行叠加就可以得到电力系统的综合负荷值的最高指标[5]。行业同时率法是考虑到各类用户最大负荷不可能同时出现，所以电力系统的最大负荷可以在电量负荷率法所得的数值的合理范围内；年最大负荷利用小时数主要针对最大负荷功率和用电量之间的关系进行，以日、月、季度、年为单位确定用户和电力系统的最大负荷，从供求关系角度，利用供需变化幅度进行电价预测，通过此种方法可以对同一用户在同一天不同时间段的用电量进行预测（如图1）。

以上两种方法，都是在预测电价不变的情况下，受供求关系和用户生产经营活动变化影响，导致用户用电量发生较大变动，从而对电量价格造成波动性影响的角度展开研究，方法一主要考虑的是长时间的经营活动规律性变化，而方法二考虑的是在一天中同一用户不同时间段的用电需求变化，两种办法共同运用，对短期电价的预测效果会更加理想。

3结论

在市场竞争中，电价作为调节供需的主要杠杆，是电力市场顺利发展的核心，准确的预测短期内电价可以为所有电力市场参与者提供参考的依据，使其能够为实现各自的目的而对电力供需情况做出及时准确的调整，发电商可以降低市场风险，实现经济效益的最大化；电力用户也可以根据电价在时间上的变化，合理安排用电情况，在避免浪费的同时降低生活成本，而电力市场监管人员也可以根据预测数据有效的遏制电力市场投机行为，保障其正常运行。

作者：汪敏霞 单位：国网安徽省电力公司安庆供电公司