电力系统中的电力负荷预测和优化调度的方法和策略

摘要：电力系统结构逐步复杂化，以往的电网调度技术已经难以满足于社会的用电需求。因此电力企业需要积极引进先进科技技术，结合行业发展现状来不断提升电网运行的稳定性，尤其是针对智能电力调度系统，需要企业予以高度重视，保证供电的安全性与持续性，以此来推动社会发展，满足人民生活需求。基于此，对电力系统中的电力负荷预测和优化调度的方法和策略进行研究，以供参考。

关键词：电力系统；电力负荷预测；优化调度；方法；策略

引言

“碳达峰”、“碳中和”国家战略的贯彻落实，促进了新能源行业的高速发展。新能源的就地开发，能够减少对传统火力发电的使用，并降低对环境的污染危害。但新能源发电受自然条件等因素的影响较大，存在明显的波动性和随机性。因此如何对新能源及负荷进行准确预测，并维持电力系统的稳定性、保障用户的用电需求具有重要的研究意义。

1电网调度自动化技术

目前，我国的用电需求越来越大，电力系统的建设要求也越来越严格，通过广泛应用各类先进技术，能打造电网调度自动化系统，能为电力系统的稳定运行提供有力的技术保障。通常情况下，电网调度自动化主站包括：电能计量系统、配电管理系统、信息监督和监视控制等。电网调度自动化系统的构建依赖于各项先进技术的支持和协作，如远程控制技术、通信技术、互联网技术、计算机技术等，电网调度自动化系统具备实时监控和数据采集的功能，不仅能为工作人员提供实时的电力系统信息，还能为电网调控人员提供相应的安全管理策略，在提高电网供电稳定性和安全性方面发挥着积极作用。

2我国电力调度系统的功能特点

（1）智能化，智能电力调度系统能够承担更大的系统运行压力，对各个工作流程操作予以自动操作并监管，不仅能够减轻操作人员的工作压力，也能够有效避免因为人为操作失误而导致的电力安全事故；（2）高效性，智能电力调度系统能够将系统运行过程中的电力信息进行精准采集，并按照相应的逻辑程度进行分析处理，省去了人工数据信息处理的诸多烦琐环节，为电力系统管理操作节省了大量的时间，有效提升信息处理的精准程度与效率水平；（3）实时性，智能电力调度控制系统能够对电力数据进行系统分析，电力数据信息能够得以及时更新，为工作人员电力调度系统的改进与优化提供有效理论依据。目前来看，智能电力调度控制系统已经在我国各个区域内都得到了一定程度的应用，并且在社会发展的推动下，电力调度控制的数量越来越多，使得电力调度控制工作的难度水平提升，因此电力企业需要进一步加强智能化水平，利用计算机网络技术的应用优势来保证电力调度系统的控制效果，为电力系统的运行稳定与安全带来全面保障。因此，电力企业在应用智能电力调度系统的过程中，需要尽可能降低电网损耗，并对整体电力系统的运行电压与频率进行监管与优化，避免因为电压崩溃而导致电网系统的故障。

3电力系统中的电力负荷预测和优化调度的方法和策略

3.1负荷数据图像化

负荷数据图像化正向转换时，使用x轴表示从周一到周日每天的采样时间点，y轴表示从第一周到最后一周的周数，像素颜色表示归一化处理后的负荷数值。将负荷数据所有的基本参数存储在图片的第一行，用于后续逆向转换时解析像素颜色恢复成负荷数据。基本参数包括负荷数据的开始时间、结束时间、采样周期、图片的长宽尺寸和颜色类型等。负荷数据转换为RGB像素的具体步骤如下。步骤1：数据预处理。本文研究对象为系统负荷数据，利用线性插值法将缺失数据补齐并替换零值数据，确保待转换负荷数据集的时序性和完整性。步骤2：统计计算获得基本参数，并将参数均转化为整数型，每一参数占两个像素，填充在图片的第一行，第一行剩余像素置为白色（R、G、B值均设为255）。基本数据类型主要是日期时间、整数和实数。

3.2不断提升相关工作人员素质

要想提高现代电网系统工作效率，国内相关电力部门就应该重视对其工作人员的素质提升。对于工作人员的素质提升，一般是两方面进行一定程度上的提升：一方面是对电网工作人员工作能力的提升，通俗的说也就是使员工工作水平得到相应程度的提高；另一方面是电网工作人员品德素质的提升。以上这两个方面若能使国内员工的工作能力得到相应的北洋的话，就能够有效促进我国电网部门工作能力的相关进步，也可以有效提高我国电网部门的电网调度运行能力。

3.3调度大数据技术

随着数字电网建设的加快，数据量也随着快速增多。调度大数据平台将分散的数据信息汇集、清洗、建立联系，为调度业务提供学习模拟样本，以提升算法学习效率和效果。调度数据内容涵盖电网运行信息，潮流分布、调度日志、气象信息、继电保护信息、故障录波、设备状态和信息，厂站设备、线路地理坐标信息等。以上都是广域的时空数据。在对数据进行存储汇集清洗等处理过程中，须关注各数据间的联系。一是不同来源系统数据的关联可以采取引用、外键等方式，因为其数据都是整个电网调度数据整体的一部分，须进行有机联系。二是不同数据库的使用需要根据不同数据结构具体分析，如数学物理模型用关系型数据库存储，调度规程和日志、保供电预案等用分布式文件系统存储，进行分门别类。对外提供统一数据服务。针对数据汇集，设计不同的数据抽取和汇集方式，将大数据通过Sqoop等方式与传统Java数据库连接（JDBC）、消息队列（MQ）、web服务等数据接入方式结合，完成电网调度数据全量抽取，配合检验提取工具完成数据的清洗规范化。

3.4优化功能部件

综合监控系统能否发挥良好的监控效果取决于信息采集的精准性、全面性和时效性。因此，应结合当前电网调度自动化系统的具体业务需求，根据数据流、安全性、稳定性要求等针对性地调整综合监控系统的功能部件，扩大综合监控系统的监控范围，明确具体的监控边界。通过对功能部件的优化，确保综合监控系统能够对某一区域的信息进行有效处理，实现对区域内各个设备和部件的实时监控，加强各个设备间的联系。通过在监控区域内安装数据采集服务器，将收集的数据信息发送到综合监控系统的主机中，实现对系统故障的精准诊断，起到更好的监督作用。

3.5基于深度神经网络的短期负荷预测

基于Ｆ－ｓｃｏｒｅ特征选择和深度神经网络的电力负荷预测，Ｆ－ｓｃｏｒｅ特征评价准则对各特征量进行排序，选择出合适有效的特征量，再利用深度神经网络进行负荷预测。深度神经网络的非监督特征学习能够从数据中自动提取数据的内在特征，它具有比传统神经网络训练速度更快、鲁棒性更强、更不易陷入局部最优等优点，深度神经网络能在时间和精度上更好地满足负荷预测的要求。结束语

综上所述，电网调度运行管理在我国的重要性日益提升，这也在一定程度上促进了我国电力事业的进步。现今，我国在现代电网调度系统的加持下，各项电力工作能够更加有效地得到进展，不过电力企业也应该不断注重自身的能力提升。这样才能更加促进我国电力事业的进步，才能够进一步的推动我国经济建设与发展。

参考文献：

[1]马贺.电网短期负荷预测平台开发与应用[D].山东大学，2020.

[2]何海.大规模风电接入的电力系统净负荷优化调度研究[D].大连理工大学，2020.

[3]杨盼.电力线路短期负荷预测系统设计及实现[D].电子科技大学，2020.

[4]燕艺谋，史志强，漆伟，王佳乐，史文婕.电力调度运行管理中的安全控制措施[J].技术与市场，2020，27（09）：170+172.

[5]张大炜.电力系统经济运行及电力经济调度探讨[J].数码世界，2020（07）：285.