6月8日一早，蘇州地調(diào)調(diào)度員顏錫渝根據(jù)江蘇省全社會用電信息大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)前一天提供的負荷分析預(yù)測結(jié)果，結(jié)合本地預(yù)測數(shù)據(jù)，對當(dāng)天的調(diào)度負荷做出預(yù)測，并于10點前將據(jù)此繪成的8日地區(qū)調(diào)度負荷曲線上報給了省調(diào)，省調(diào)將據(jù)此作為參考，合理安排電網(wǎng)運行方式。

這樣的場景在江蘇各地已成常態(tài)。江蘇省全社會用電信息大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)讓負荷預(yù)測更精準，也讓電網(wǎng)迎峰度夏工作更從容。

何以實現(xiàn)精準預(yù)測

江蘇省全社會用電信息大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)是國網(wǎng)江蘇省電力公司基于用電采集數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)負荷預(yù)測方法研究項目的重要成果。該項目是國家電網(wǎng)公司2014年大數(shù)據(jù)重點課題，也是國家電網(wǎng)信息基礎(chǔ)架構(gòu)優(yōu)化試點課題的重要組成部分。該項目于2013年年底啟動，于2014年8月完成初步研究，并投入短期負荷預(yù)測。

在2015年迎峰度夏前，該系統(tǒng)對江蘇全省負荷峰值做出了預(yù)測。預(yù)計2015年夏季江蘇電網(wǎng)最高負荷在8300萬至8500萬千瓦之間，最可能值為8440萬千瓦，發(fā)生在8月6日。這一預(yù)測結(jié)果與實際情況高度吻合，預(yù)測高峰時間僅相差一天，負荷僅相差40萬千瓦。該系統(tǒng)的負荷預(yù)測為何如此精準？

精確的預(yù)測源于海量的記錄數(shù)據(jù)。依托國家電網(wǎng)公司統(tǒng)一部署的大數(shù)據(jù)平臺，該系統(tǒng)從梳理對象入手，構(gòu)建統(tǒng)一的企業(yè)數(shù)據(jù)模型。在此基礎(chǔ)上，該系統(tǒng)從電能量管理、用電信息采集、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控、生產(chǎn)管理等多個系統(tǒng)中采集600多億條記錄數(shù)據(jù)，并從外部獲取氣象、經(jīng)濟運行等數(shù)據(jù)?？梢哉f，大數(shù)據(jù)技術(shù)為負荷預(yù)測提供了堅實的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

“我們搭建了50個計算節(jié)點的大數(shù)據(jù)平臺，將國民經(jīng)濟99個行業(yè)和全省13個地市負荷細分為11781種負荷特性組合，在此基礎(chǔ)上，以氣象、節(jié)假日等為主要影響因素，以客戶信息、歷史負荷為源數(shù)據(jù)，考慮用電客戶對峰谷電價、溫度、節(jié)假日的敏感程度以及生產(chǎn)班次安排等，組建了超過70萬個負荷影響模型。”項目組負責(zé)人謝林楓說。負荷影響模型包含的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)關(guān)系超過110億項，對用電信息采集系統(tǒng)每日采集到的全省3600多萬客戶電量和46萬余臺公用、26萬余臺專用配變負荷每15分鐘的數(shù)據(jù)開展模型在線學(xué)習(xí)，進而實施各電壓等級母線負荷的時序預(yù)測，并依據(jù)全網(wǎng)電力系統(tǒng)運行方式匯聚全網(wǎng)負荷，做出全省短期和中長期負荷預(yù)測。可以說，數(shù)據(jù)越多、越細、越真實，負荷預(yù)測的精準度就越高。

預(yù)測方法還將繼續(xù)深化

對于今年夏季高峰用電，江蘇省全社會用電信息大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)也給出了預(yù)測——2016年最高負荷預(yù)測值為8790萬千瓦。“因負荷受8月初的氣象影響較大，可能會有預(yù)測偏差，但基于去年的預(yù)測準確度，參考意義仍然重大。”謝林楓介紹說。

負荷中長期預(yù)測受諸多不確定性因素的共同影響，特別是受宏觀經(jīng)濟、中長期的氣象預(yù)測的準確度影響比較大，目前，氣象部門尚無法準確提供氣象的中長期預(yù)測。為此，項目組基于大數(shù)據(jù)的研究方法，綜合考慮了行業(yè)開工率、復(fù)工率、行業(yè)業(yè)擴報裝、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化、宏觀經(jīng)濟、氣象、節(jié)假日信息等因素，進一步提升預(yù)測精確度。

中長期的負荷預(yù)測不僅有益于夏季高峰期電網(wǎng)調(diào)度的安全平穩(wěn)運行，對于電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)、機組檢修等都具有指導(dǎo)意義。“中長期負荷的準確預(yù)測可以配合智能電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)，指導(dǎo)變電站選址建設(shè)，并指導(dǎo)發(fā)電企業(yè)制定發(fā)電機組檢修計劃。同時，中長期負荷預(yù)測能夠支撐電網(wǎng)企業(yè)與發(fā)電企業(yè)簽署中長期購售電合同，降低購電成本。另外還可以配合主動配電網(wǎng)的建設(shè)工作，降低分布式電源、可控負荷設(shè)備的隨機性對配電網(wǎng)產(chǎn)生的影響。”談及中長期負荷預(yù)測的意義，江蘇省電力調(diào)控中心計劃處處長劉國平滔滔不絕。

除了中長期負荷預(yù)測，短期負荷預(yù)測也是江蘇省全社會用電信息大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的主要功能之一。“我們在去年推出全省短期負荷預(yù)測的基礎(chǔ)上，推出了各個地級市的短期負荷預(yù)測，目前已在全省13個地市實現(xiàn)全覆蓋。”謝林楓說。

以蘇州6月8日負荷預(yù)測為例，預(yù)測蘇州當(dāng)日調(diào)度負荷最高值為1703.6萬千瓦，實際值為1711.8萬千瓦，僅相差8.2萬千瓦。據(jù)統(tǒng)計，江蘇省全社會用電信息大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)短期負荷預(yù)測平均準確度為99.35%，而傳統(tǒng)方法預(yù)測平均準確度為98.88%。

目前，短期負荷預(yù)測結(jié)果已通過WEB頁面向調(diào)度提供，調(diào)度可以綜合利用大數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)方法的預(yù)測結(jié)果，用于支撐調(diào)度制定短期發(fā)電計劃、負荷經(jīng)濟調(diào)度、分配等相關(guān)業(yè)務(wù)工作。此外，國網(wǎng)江蘇電力正在研究利用區(qū)域可分配負荷的短期精準預(yù)測，并開展電動汽車的充電服務(wù)、電動汽車發(fā)展等應(yīng)用。

在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上，負荷預(yù)測方法還在不斷深化研究。研究人員表示，主要從兩個方面進行嘗試，一是不斷提高現(xiàn)有研究方法。由于溫度在所有與負荷相關(guān)的外界影響因素中占最大的比重，所以重點對溫度負荷特性提取過程中涉及到溫度范圍進行優(yōu)化，細化不同行業(yè)不同的空調(diào)用電的溫度范圍，提高參與建模的電量與溫度的關(guān)聯(lián)度，進而進一步提高模型準確度。二是從宏觀方法到微觀聚合方法的轉(zhuǎn)變，滿足不同顆粒度的負荷預(yù)測。在全省負荷預(yù)測方法的基礎(chǔ)上，探索全省模式到地市模式的轉(zhuǎn)變，研究不同地區(qū)的負荷變化規(guī)律，建立分地市負荷預(yù)測方法。“簡單來說就是研究更精細，比如現(xiàn)在我們研究的是氣溫每上升或者下降1攝氏度對用電負荷產(chǎn)生的變化，今后會更細到0.5攝氏度，甚至0.1攝氏度，同時現(xiàn)在行業(yè)的劃分是98個，今后會再細化至512個。”謝林楓說，“采集樣本越精細，負荷預(yù)測準確度就越高。目前，大部分地區(qū)短期兩天負荷預(yù)測準確度可以達到97%，后續(xù)還會有進一步的深入研究，提高預(yù)測準確率。”