一种电力供需平衡预测装置及方法

技术领域

本申请涉及数据处理技术领域，尤其涉及一种电力供需平衡预测装置及方法。

背景技术

电力能源的特点是即发即用，难以大规模储存。发电机组开机、停机需要时间，且成本高昂。因此，对于电力的需求和供应的预测可以减少不必要的电力消耗，来提升电力系统的稳定性。

在电网中新能源发电比例增高，火电出力比例下降的新背景下，火电备用的成本不断上升，由此对于电力供需平衡预测装置的预测准确度有了更高的要求。而现有技术中的预测装置已经达不到现在所需的准确度了。由此，如何设计出一种更准确的电力供需平衡预测装置成为本领域亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种电力供需平衡预测装置及方法，旨在实现更加准确地预测电力供需平衡的要求。

第一方面，本申请实施例提供了一种电力供需平衡预测装置，所述装置包括：

数据筛选模块，用于接收输入的数据，将所述数据根据预设条件进行筛选并将与电力供应预测相关的数据发送至电力供应预测模块，将与电力需求预测相关的数据发送至电力需求预测模块；

电力供应预测模块，用于接收筛选后与电力供应预测相关的数据，根据预设的算法调用相关参数表，将所述筛选后的数据进一步处理得到电力供应预测结果；

电力需求预测模块，用于接收筛选后与电力需求预测相关的数据，根据预设的算法调用相关参数表，将所述筛选后的数据进一步处理得到电力需求预测结果；

电力供需平衡预测结果模块，用于根据所述电力供应预测结果和所述电力需求预测结果，按照预设电网容量备用率的标准，确定所述电力供应预测结果和所述电力需求预测结果的差值，并得到供需平衡等级作为电力供需平衡预测结果。

可选的，所述电力需求预测模块包括：

用电需求预测单元，用于获取当期和同期用电需求数据，并计算所述当期用电需求的增长量、增长率、占比和贡献率，获取未来预设时段的用电需求信息；

负荷水平预测单元，用于获取当期和同期的负荷率和峰谷差，并计算所述当期负荷率和峰谷差增长量、增长率，获取未来预设时段的负荷水平；

气候敏感负荷预测单元，用于获取当期和同期的气候数据，根据所述当期和同期的气候数据获取对应的气候敏感负荷的电力数据，获取未来预设时段的气候敏感负荷的电力数据。

可选的，所述电力供需平衡预测装置还包括：

电厂供电预测模块，用于根据获取当期和同期的自备电厂和地方电厂的使用信息，得到未来预设时段电厂的自发电量和用电量，获取出未来预设时段电厂的供电量。

可选的，所述电力供需平衡预测结果模块具体用于：

售电市场预测结果模块，用于获取未来预设时段电厂的供电量，结合所述电力需求预测结果，得到售电市场预测结果。

可选的，所述电力供需平衡预测装置还包括：

统计图形生成模块，用于电力供需平衡预测结果和售电市场预测结果，在给用户提供分析报告及调整建议同时生成对应的统计图形。

可选的，所述电力供需平衡预测装置还包括：

筛选条件设置模块，用于将用户选择的时间段作为预设条件发送至数据筛选模块。

可选的，所述电力供需平衡预测装置还包括：

参数表设置模块，用于接收用户的更新预设的算法，并将参数表对应更新。

第二方面，本申请实施例提供了一种电力供需平衡预测方法，所述方法包括：

接收输入的数据，将所述数据根据预设条件进行筛选电力供应预测相关的数据与电力需求预测相关的数据；

根据预设的算法调用相关参数表，将所述筛选后电力供应预测相关的数据进一步处理得到电力供应预测结果，并且根据预设的算法调用相关参数表，将所述筛选后电力需求预测相关的数据进一步处理得到电力需求预测结果；

根据所述电力供应预测结果和所述电力需求预测结果，按照预设电网容量备用率的标准，确定所述电力供应预测结果和所述电力需求预测结果的差值，并得到供需平衡等级作为电力供需平衡预测结果。

可选的，所述将所述筛选后电力需求预测相关的数据进一步处理得到电力需求预测结果，具体包括：

获取当期和同期用电需求数据，并计算所述当期用电需求的增长量、增长率、占比和贡献率，获取未来预设时段的用电需求信息；

获取当期和同期的负荷率和峰谷差，并计算所述当期负荷率和峰谷差增长量、增长率，获取未来预设时段的负荷水平；

获取当期和同期的气候数据，根据所述当期和同期的气候数据获取对应的气候敏感负荷的电力数据，获取未来预设时段的气候敏感负荷的电力数据。

可选的，所述电力供需平衡预测方法还包括：

根据获取当期和同期的自备电厂和地方电厂的使用信息，得到未来预设时段电厂的自发电量和用电量，获取出未来预设时段电厂的供电量。

可选的，所述确定所述电力供应预测结果和所述电力需求预测结果的差值，包括：

获取未来预设时段电厂的供电量，结合所述电力需求预测结果，得到售电市场预测结果。

可选的，所述电力供需平衡预测方法还包括：

电力供需平衡预测结果和售电市场预测结果，在给用户提供分析报告及调整建议同时生成对应的统计图形。

可选的，所述电力供需平衡预测方法还包括：

将用户选择的时间段作为预设条件。

可选的所述电力供需平衡预测方法还包括：

接收用户的更新预设的算法，并将参数表对应更新。

本申请实施例提供了一种电力供需平衡预测装置，包括：数据筛选模块、电力供应预测模块、电力需求预测模块、电力供需平衡预测结果模块，上述电力供需平衡用于根据所述电力供应预测结果和所述电力需求预测结果，按照预设电网容量备用率的标准，确定相应赢余或缺口电力、电量和供需平衡等级，得到电力供需平衡预测结果；根据所述电力供需平衡预测结果查找预设的调整策略，给用户提供分析报告及调整建议。可见，该装置更准确的综合分析预测电力的供需平衡。与现有技术中的电力供需平衡预测装置相比，不只是片面考虑某种因素对于电力供需关系的影响，而是通过获取多方面数据并对数据进行分析，使得电力供需平衡装置在考虑影响电力供需关系的因素更加全面，预测的准确度更高。

此外，本申请还提供了一种电力供需平衡预测方法，其技术效果与上述方法相对应，这里不再赘述。

附图说明

为更清楚地说明本实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的电力供需平衡预测装置的一种结构示意图；

图2为本申请实施例提供的电力供需平衡预测装置的另一种结构示意图；

图3为本申请实施例提供的电力供需平衡预测方法的流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

现有技术中电力能源的特点是即发即用，难以大规模储存。发电机组开机、停机需要时间，且成本高昂。因此，对于电力的需求和供应的准确预测可以减少不必要的电力消耗，也避免在用电高峰缺电导致的影响生产生活的减电、断电，提升电力系统的经济性和稳定度。

目前，多数预测装置都是建立在电力系统具体算法的基础上的，而具体的算法对于数据的处理能力较差，很可能只考虑到单方面或者片面的数据，这也就导致了难以准确的得到未来时间段电力的供需平衡，缺少综合考虑各方面信息的电力供需预测装置。尤其在电网中新能源发电比例增高，火电出力比例下降的新背景下，火电备用的成本不断上升。对于电力企业，对于电力市场预测的频率和准确度都有了更高的要求。例如：如果不能准确的预测当前时间区域内电力的需求，发电量远远大于需求量时，就有大量电力因为无法存储造成浪费。

本申请中提出了一种电力供需平衡预测装置，以克服上述现有技术中的缺点。

本申请实施例提供一种电力供需平衡预测装置，该电力供需平衡预测装置的结构示意图如图1所示，电力供需平衡预测装置包括：

数据筛选模块10，用于接收输入的数据，将所述数据根据预设条件进行筛选并将与电力供应预测相关的数据发送至电力供应预测模块，将与电力需求预测相关的数据发送至电力需求预测模块。

输入的数据可以是在有预测需求后用户通过输入模块进行输入的，也可以是由其他数据库进行输入调用的，其中的数据包括当前数据和历史数据。通过数据筛选模块对这些输入的数据进行进一步筛选，其目的是实现将数据进行验重、分类等功能。并最主要将数据中的与电力供应预测相关的数据和与电力需求预测相关的数据分别筛选出，并发送至对应的模块。

电力供应预测模块20，用于接收筛选后与电力供应预测相关的数据，根据预设的算法调用相关参数表，将所述筛选后的数据进一步处理得到电力供应预测结果。

电力供应预测相关数据，主要包括例如：各种发电设施的装机规模、受阻容量、受(送)电力容量、预计新增或退役机组容量、预计设施的检修时间和检修的设施电力容量。通过预设的算法得到电力供应预测结果，其中预设的算法可以是结构算法、贡献率算法、统计算法等。

整体上，电力供应预测模块20的作用是，通过将接收到的历史和当前电力供应相关数据做进一步处理，得到未来一段时间或未来某个时间点的电力供应数据(供应能力)。

电力需求预测模块30，用于接收筛选后与电力需求预测相关的数据，根据预设的算法调用相关参数表，将所述筛选后的数据进一步处理得到电力需求预测结果。

电力需求预测相关数据，主要包括例如：高耗能行业用电数据、居民用电数据、气候敏感负荷等。

可以利用增量公式，例如：增长率＝[(当前/历史)^(1/(n-1))-1]×100％，来对单个因素的增长率进行计算。整体的电力需求是复杂且具有多方面因素的，例如：某地区具有冬季用电需求敏感型有高耗能行业工厂，那么可以根据其历史数据推定，其冬季白天用电量大，再判断其在用电需求上是否有增加，根据增长率得到未来一段时间该地区的电力需求。

电力供需平衡预测结果模块40，用于根据所述电力供应预测结果和所述电力需求预测结果，按照预设电网容量备用率的标准，确定所述电力供应预测结果和所述电力需求预测结果的差值，并得到供需平衡等级作为电力供需平衡预测结果。

在电力供应能力和用电需求分析预测结果基础上，按照电网容量备用率的标准，开展电力供需平衡分析预测，确定相应赢余(缺口)电力、电量和供需平衡等级。计算最大电力缺口时，可以采用公式：最大电力缺口＝最大用电负荷－最大电力供应能力。

例如：可以将电力缺口与当期最大电力需求占比大小划分，分为四个等级：I级：特别严重(红色、20％及以上)；II级：严重(橙色，15-20％)；III级：较重(黄色，10-15％)；IV级：一般(蓝色，10％以内)。将其作为电力供需平衡预测结果。

可见，该装置更准确的综合分析预测电力的供需平衡。与现有技术中的电力供需平衡预测装置相比，考虑到影响电力供需关系的因素更加全面，预测的准确度更高。

在一些具体实施例中，如图2中所示的电力供需平衡预测装置的另一种结构，所述电力需求预测模块30包括：

用电需求预测单元，用于获取当期和同期用电需求数据，并计算所述当期用电需求的增长量、增长率、占比和贡献率，获取未来预设时段的用电需求信息。

例如：可以当期和同期全社会用电量、全行业用电量(分为第一产业、第二产业、第三产业)、城乡居民生活用电量(分城镇、乡村)，获取当期和同期八大行业用电量，获取当期和同期用电行业分类用电量。

获取能效项目执行情况(节电量、节电项目情况、移峰负荷)。

获取有序用电执行情况(拉闸限电情况)。

计算当期用电量、全行业用电量、八大行业用电量、用电分类明细行业用电量同比增量、增长率、占比、贡献率。

同比增量：同比增量＝(当期数-去年同期数)/去年同期数×100％

增长率：增长率＝[(当期/同期)^(1/(n-1))-1]×100％

占比：某用电分类明细行业用电量/总用电量

贡献率：某用电分类明细行业用电量同比增量/总同比增量

计算累计期用电量、全行业用电量、行业用电量、用电分类明细行业用电量同比增量、增长率、占比、贡献率。

同比增量：同比增量＝(当期数-去年同期数)/去年同期数×100％

增长率：增长率＝[(当期/同期)^(1/(n-1))-1]×100％

占比：某用电分类明细行业用电量/总用电量

贡献率：某用电分类明细行业用电量同比增量/总同比增量

负荷水平预测单元，用于获取当期和同期的负荷率和峰谷差，并计算所述当期负荷率和峰谷差增长量、增长率，获取未来预设时段的负荷水平。

气候敏感负荷预测单元，用于获取当期和同期的气候数据，根据所述当期和同期的气候数据获取对应的气候敏感负荷的电力数据，获取未来预设时段的气候敏感负荷的电力数据。

获取当期与同期最高气温、平均气温、最低气温、累计降雨量、湿度等数据。

获取当期与同期统调最高负荷、峰谷差、平均负荷、负荷曲线等数据。

其中，可以用折线图表示当期与同期气温、降雨量等与负荷变化对比曲线的对比。

可以采用预测模型，对未来时期气候敏感最大负荷进行预测。其中预测模型可以根据用户的具体需要进行设置，本申请不做具体限定。考虑到一些对电力有影响的天气情况，详细考虑部分气候敏感负荷的电力平衡需求。

在一些具体实施例中，如图2中所示的电力供需平衡预测装置的另一种结构，所述电力供需平衡预测装置还包括：

电厂供电预测模块50，用于根据获取当期和同期的自备电厂和地方电厂的使用信息，得到未来预设时段电厂的自发电量和用电量，获取出未来预设时段电厂的供电量。

电厂分为自备电厂和地方电厂，其中自备电厂为企业内部电厂，首先满足企业内部供电需求，而由于电力具有上文中记述的不易存储，故自备电厂在满足本企业内部电力需求后，会将冗余的电力输出。而地方电厂相反，其主要将电力进行输出，自身对电力的需求仅占其发电的小部分。

对自备电厂进行预测，可以获取近期自备电厂可能新增、退役、关停的发电设备影响的发电量、自发自用电量、上网电量变化值，汇总统计。通过组件预测未来某个时间段自备电厂发电量、自发自用电量、上网电量，计算增量、增长率。而在对地方电厂进行预测时，相比于对自备电厂进行预测时获取的信息，可以忽略地方电厂的自用情况，并判断地方电厂的运行情况以获取地方电厂的发电量。

在一些具体实施例中，如图2中所示的电力供需平衡预测装置的另一种结构，所述电力供需平衡预测装置还包括：

售电市场预测结果模块60，用于获取未来预设时段电厂的供电量，结合所述电力需求预测结果，得到售电市场预测结果。

可以获取售电量、分类售电量、分单位售电量数据，按照各种分析方法进行分析。在获取新增报装容量、气象信息等基础上，对未来时期售电量、市场占有率进行预测。

同时，参考用电需求分析预测的基础上，综合考虑自备电厂的发电量、自发自用电量、上网电量，地方电厂发电量、上省网电量，市场拓展电量、能效项目电量、电力供需平衡情况对售电量、市场占有率进行预测。

在一些具体实施例中，如图2中所示的电力供需平衡预测装置的另一种结构，所述电力供需平衡预测装置还包括：

统计图形生成模块70，用于电力供需平衡预测结果和售电市场预测结果，在给用户提供分析报告及调整建议同时生成对应的统计图形。

图形模板组件是为了增强预测结果的可读性，对预测结果的统计可给出的统计图形进行选择的组件。可选择饼状图、曲线图、柱状图等。支持多图形选择。同时具有图形模板编辑功能，可以设置图形模板的颜色和简易的形态变化。可以根据用户的具体需要进行设置，本申请不做具体限定。

在一些具体实施例中，如图2中所示的电力供需平衡预测装置的另一种结构，所述电力供需平衡预测装置还包括：

筛选条件设置模块01，用于将用户选择的时间段作为预设条件发送至数据筛选模块。

如果输入的数据有多个时间尺度，那么筛选条件设置模块中的日期尺度需小于或等于输入数据的最小时间尺度。例如，将今年预计退役发电机数据、当前发电机数据，下月预计新开机组数据等输入时，预测数据需是下个月，或下个月的某个周。不能在输入了低时间尺度的数据下预测高时间尺度的数据。减少因时间尺度混乱带来的数据准确度问题。

筛选条件设置模块中有年、月、周、日四个时间尺度。并内置有日历，可以选择日期。使预测结果具有更强的可读性。并设有日期筛选模块，在预测大时间尺度的数据时，可以通过日期筛选，给出更小时间尺度的数据。例如每日用电量数据构成的年时间序列，可以通过日期筛选，来预测下一年每个月的用电量。

在一些具体实施例中，如图2中所示的电力供需平衡预测装置的另一种结构，所述电力供需平衡预测装置还包括：

参数表设置模块02，用于接收用户的更新预设的算法，并将参数表对应更新。

参数表设置需要考虑数据的清洗、筛选和规范。可以通过参数表模板组件对输入参数模板进行编辑和设置。参数表模板还应给出数据范围，减少因操作不当或数据明显错误带来的数据污染。数据通过参数表模板形成一张参数表，再输入进算法。提高了原始数据的质量和预测工作的效率。

基于上述实施例提供的电力供需平衡的控制装置，本申请实施例则提供一种控制上述电力供需平衡预测装置的方法。该电力供需平衡预测方法的方法流程图如图3所示，电力供需平衡预测方法包括：

S10，接收输入的数据，将所述数据根据预设条件进行筛选电力供应预测相关的数据与电力需求预测相关的数据。

输入的数据可以是在用户有预测需求后进行输入的，也可以是由其他数据库进行输入调用的，其中的数据包括当前数据和历史数据。通过数据筛选模块对这些输入的数据进行进一步筛选，其目的是实现将数据进行验重、分类等功能。并最主要将数据中的与电力供应预测相关的数据和与电力需求预测相关的数据分别筛选出。

S20，根据预设的算法调用相关参数表，将所述筛选后电力供应预测相关的数据进一步处理得到电力供应预测结果，并且根据预设的算法调用相关参数表，将所述筛选后电力需求预测相关的数据进一步处理得到电力需求预测结果。

电力供应预测相关数据，主要包括例如：各种发电设施的装机规模、受阻容量、受(送)电力容量、预计新增或退役机组容量、预计设施的检修时间和检修的设施电力容量。通过预设的算法得到电力供应预测结果，其中预设的算法可以是结构算法、贡献率算法、统计算法等。

电力需求预测相关数据，主要包括例如：高耗能行业用电数据、居民用电数据、气候敏感负荷等。

可以利用增量公式，例如：增长率＝[(当前/历史)^(1/(n-1))-1]×100％，来对单个因素的增长率进行计算。

S30，根据所述电力供应预测结果和所述电力需求预测结果，按照预设电网容量备用率的标准，确定所述电力供应预测结果和所述电力需求预测结果的差值，并得到供需平衡等级作为电力供需平衡预测结果。

在电力供应能力和用电需求分析预测结果基础上，按照电网容量备用率的标准，开展电力供需平衡分析预测，确定相应赢余(缺口)电力、电量和供需平衡等级。计算最大电力缺口时，可以采用公式：最大电力缺口＝最大用电负荷－最大电力供应能力。

在一些具体实施例中，所述步骤S20中，将所述筛选后电力需求预测相关的数据进一步处理得到电力需求预测结果，具体包括：

获取当期和同期用电需求数据，并计算所述当期用电需求的增长量、增长率、占比和贡献率，获取未来预设时段的用电需求信息；

获取当期和同期的负荷率和峰谷差，并计算所述当期负荷率和峰谷差增长量、增长率，获取未来预设时段的负荷水平；

获取当期和同期的气候数据，根据所述当期和同期的气候数据获取对应的气候敏感负荷的电力数据，获取未来预设时段的气候敏感负荷的电力数据。

计算当期用电量、全行业用电量、八大行业用电量、用电分类明细行业用电量同比增量、增长率、占比、贡献率。

同比增量：同比增量＝(当期数-去年同期数)/去年同期数×100％

增长率：增长率＝[(当期/同期)^(1/(n-1))-1]×100％

占比：某用电分类明细行业用电量/总用电量

贡献率：某用电分类明细行业用电量同比增量/总同比增量

计算累计期用电量、全行业用电量、行业用电量、用电分类明细行业用电量同比增量、增长率、占比、贡献率。

获取当期与同期统调最高负荷、峰谷差、平均负荷、负荷曲线等数据。

其中，可以用折线图表示当期与同期气温、降雨量等与负荷变化对比曲线的对比。

可以采用预测模型，对未来时期气候敏感最大负荷进行预测。其中预测模型可以根据用户的具体需要进行设置，本申请不做具体限定。考虑到一些对电力有影响的天气情况，详细考虑部分气候敏感负荷的电力平衡需求。

在一些具体实施例中，所述电力供需平衡预测方法还包括：

根据获取当期和同期的自备电厂和地方电厂的使用信息，得到未来预设时段电厂的自发电量和用电量，获取出未来预设时段电厂的供电量。

电厂分为自备电厂和地方电厂，其中自备电厂为企业内部电厂，首先满足企业内部供电需求，而由于电力具有上文中记述的不易存储，故自备电厂在满足本企业内部电力需求后，会将冗余的电力输出。而地方电厂相反，其主要将电力进行输出，自身对电力的需求仅占其发电的小部分。

在一些具体实施例中，所述步骤S30中，确定所述电力供应预测结果和所述电力需求预测结果的差值，包括：

获取未来预设时段电厂的供电量，结合所述电力需求预测结果，得到售电市场预测结果。

可以获取售电量、分类售电量、分单位售电量数据，按照各种分析方法进行分析。在获取新增报装容量、气象信息等基础上，对未来时期售电量、市场占有率进行预测。

同时，参考用电需求分析预测的基础上，综合考虑自备电厂的发电量、自发自用电量、上网电量，地方电厂发电量、上省网电量，市场拓展电量、能效项目电量、电力供需平衡情况对售电量、市场占有率进行预测。

在一些具体实施例中，所述电力供需平衡预测方法还包括：

电力供需平衡预测结果和售电市场预测结果，在给用户提供分析报告及调整建议同时生成对应的统计图形。

对预测结果的统计可给出的统计图形进行选择的组件。可选择饼状图、曲线图、柱状图等。支持多图形选择。同时具有图形模板编辑功能，可以设置图形模板的颜色和简易的形态变化。

在一些具体实施例中，所述电力供需平衡预测方法还包括：

将用户选择的时间段作为预设条件。

如果输入的数据有多个时间尺度，那么筛选条件设置模块中的日期尺度需小于或等于输入数据的最小时间尺度。

在一些具体实施例中，所述电力供需平衡预测方法还包括：

接收用户的更新预设的算法，并将参数表对应更新。

参数表设置需要考虑数据的清洗、筛选和规范。可以通过参数表模板组件对输入参数模板进行编辑和设置。参数表模板还应给出数据范围，减少因操作不当或数据明显错误带来的数据污染。数据通过参数表模板形成一张参数表，再输入进算法。提高了原始数据的质量和预测工作的效率。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见装置部分说明即可。

以上对本申请所提供的方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。