电力系统负荷预测（第二版）_康重庆,夏清,刘梅_9787512387706

电力系统负荷预测是指从已知的经济、社会发展和电力需求情况出发，通过对历史数据的分析和研究，探索事物之间的内在联系和发展变化规律，以未来年份经济、社会发展情况的预测结果为依据，对电力需求作出预先的估计和推测。科学的预测是正确决策的依据和保证。电力系统负荷预测是制订电力系统发展规划的基础，也是发电计划、电力市场等工作的重要依据。正因为如此，电力系统负荷预测要以国民经济与社会发展的规划或预测结果为依据。预测理论的研究具有重要的理论意义和实际价值。

不知不觉之中，《电力系统负荷预测》一书从２００７年７月出版至今已有１０年了。该书出版后在学术界和工业界得到了好评，先后两次印刷的６９００册均已售罄，而社会上仍然有读者询问购买。大约两年多之前出版社希望再次印刷，询问作者是否借此机会进行修订。另外，从２００９年起，本书第一作者康重庆教授在清华大学电机系为本科生开设电力系统预测技术课程，迄今开设９个学年，均采用该书作为教材。作者始终坚持将最新的学术研究成果融入到课程教学中，促使修订书稿被提到了议事日程之中。２００７年以来，伴随着对电力系统自动化程度要求的进一步提高，电力系统预测领域的学术研究重点也发生了一定的变化。其中一个动向是，母线负荷预测受到了专家学者以及电力调度机构的广泛关注。在以往的电力系统运行中，以系统负荷预测结果为依据，将其按某种比例分配到各个母线上（即通常所提的分布因子法），得到母线负荷预测结果，虽然基本可以满足粗放式管理和决策的要求，但由于母线负荷的变化规律复杂，难以形成较为理想的预测方法，导致对于母线负荷预测的研究较少。近年来随着节能发电调度的逐步推进，对电网精益化管理的要求日益提高，完善的母线负荷预测将成为这些管理和决策工作的基础。在国家电网公司节能发电调度课题的支持下，清华大学与中国电力科学研究院、国网电力科学研究院一起攻关母线负荷预测技术；随后作者又主持了国家自然科学基金项目母线负荷预测的新型理论架构及其关键技术研究，提出了一整套母线负荷预测理论框架和方法体系，研制开发了母线负荷预测软件，在全国２００个地市以上供电单位取得了显著的预测效果。作者认为有必要将这些实际工作成果向广大读者进行介绍。另一个值得注意的问题是，电力负荷预测是一个包含时间、空间、属性等多维度、多级别的复杂体系。随着负荷预测研究的深入，预测对象更加多样化，负荷预测结果在多空间层级、多时间尺度上的不协调问题也变得更为显著与迫切。我们将该问题称为负荷预测的多级协调问题。对于同一预测量，电力系统会在不同时间（周期）、不同空间，基于不同行政级别，根据不同属性、不同结构等特征，分别作出预测，得到各自的预测结果。各种负荷预测的结果之间理应在本质的物理机理上存在关联且满足一定的关系。由于不可避免的预测误差的存在，各级预测结果之间并不能自然地达到一致，如何实现负荷预测结果的统一和协调，迫切需要一套科学的理论支持。在教育部博士学科点专项科研基金项目电力系统多级负荷预测及其协调问题的研究的支持下，我们对这一问题进行了深入研究，取得了积极成果，也希望借此机会介绍给读者。这是修订原书稿的又一个原因。基于上述考虑，作者对第一版进行补充和修订，形成了目前的第二版。整体而言，第二版的主要工作有以下５个方面：（１）在第一版共３篇２０章内容的基础上，新增了第Ⅳ篇母线负荷预测共９章内容，全面论述母线负荷预测的问题以及解决方法。其中第２７章母线极值负荷的概率化预测内容来自《电力系统不确定性分析》一书并作了适当修改，由于该内容是母线负荷预测的一个重要方面，因此也专门列入本书之中。同时，删除了第一版第１９．５节关于母线负荷预测的论述内容。（２）在第二版中，系统阐述了负荷预测的多级协调理论，相应增加了３章内容，分别是第Ⅰ篇总论中的第４章负荷预测的多级协调、第Ⅱ篇系统级中长期负荷预测中的第１３章中长期负荷预测的多级协调和第Ⅳ篇母线负荷预测中的第３０章系统母线负荷预测协调方法。（３）编排体系结构图的修改。第一版中使用了居中一条主线、左右两条路径的方式绘制该图，其中两条路径分别对应中长期负荷预测和短期负荷预测。第二版由于增加了母线负荷预测一篇，只能采用左侧一条主线、右侧三条平行路径的方式，分别体现后续的３篇内容。（４）符号体系的修改。为了更为清晰地体现同类型日、基准日等概念，短期负荷预测的符号体系作了大幅度修改。（５）对第一版中谬误的修订。第一版出版之后，在清华大学电机系以该书作为教材使用的９年时间里，一方面，通过与同学们在课上课下的广泛互动和深入交流，针对同学们反映学习中存在的问题和难点，对授课体系、内容及其难易程度作出了迭代式的改进，以期增强同学们对预测的学习效果和理解程度；另一方面，同学们在使用过程中也陆续发现了书中个别错漏之处。同时，在第一版出版后的１０年之中我们也陆续收集了其他读者对第一版的宝贵意见和建议。上述意见和建议，均在第二版中进行了统一修改。在进行上述修订之后，目前的书稿由４篇３１章组成。除第Ⅰ篇总论之外，其余３篇的主题，实际上是分别从系统级／母线级和中长期／短期这２个角度划分得到的。若完全按照逻辑上的组合方式，应该有４个主题，考虑到母线负荷预测主要面向短期，因此后３篇的主题分别是系统级中长期负荷预测、系统级短期负荷预测、母线负荷预测。本书基本上不涉及在中长期时间尺度上进行母线负荷预测的问题。请读者阅读时注意各篇主题之间的逻辑关系。第二版书稿中新增章节和篇目，有一些引自本课题组所培养的研究生牟涛、徐玮、汪洋、陈新宇、童星等人的学位论文或学术论文。本课题组的童星、王毅、苗键强、杨经纬、徐乾耀、赵唯嘉等协助校对了本书第二版的初稿。承蒙清华大学梅生伟教授在百忙之中审阅了第二版的初稿，并提出许多宝贵的意见，在此表感谢。清华大学电机系和电力系统研究所继续为本书的修订提供了良好的条件，作者在此一并表示感谢。第二版中部分内容得到了国家杰出青年科学基金项目（５１３２５７０２）、国家自然科学基金项目（５１０７７０７７）、教育部高等学校博士学科点专项科研基金项目（２００８０００３００３９）、国家重点研发计划智能电网技术与装备重点专项项目（２０１６ＹＦＢ０９００１００）等的支持，特此致谢。作者要再次感谢中国电力出版社的大力支持。感谢本书的责任编辑王春娟副编审、邓慧都编辑和周秋慧编辑精心审阅了第二版书稿并提出有益意见。本书第二版再次得到国家电网公司电力科技著作出版项目的支持和资助，作者谨借此机会表达深切的谢意。由于作者水平所限，尽管反复阅读和修正，但是书稿中可能还会有疏漏、不足甚至错误，真诚期待读者对本书第二版继续给予批评和指正。作　者２０１７年２月１６日于清华园

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