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電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)是指從已知的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展和電力需求情況出發(fā)，通過(guò)對(duì)歷史數(shù)據(jù)的分析和研究，探索事物之間的內(nèi)在聯(lián)系和發(fā)展變化規(guī)律，以未來(lái)年份經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展情況的預(yù)測(cè)結(jié)果為依據(jù)，對(duì)電力需求作出預(yù)先的估計(jì)和推測(cè)�？茖W(xué)的預(yù)測(cè)是正確決策的依據(jù)和保證。電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)是制訂電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃的基礎(chǔ)，也是發(fā)電計(jì)劃、電力市場(chǎng)等工作的重要依據(jù)。正因?yàn)槿绱�，電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)要以國(guó)民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展的規(guī)劃或預(yù)測(cè)結(jié)果為依據(jù)。預(yù)測(cè)理論的研究具有重要的理論意義和實(shí)際價(jià)值。

不知不覺(jué)之中，《電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)》一書(shū)從２００７年７月出版至今已有１０年了。該書(shū)出版后在學(xué)術(shù)界和工業(yè)界得到了好評(píng)，先后兩次印刷的６９００冊(cè)均已售罄，而社會(huì)上仍然有讀者詢問(wèn)購(gòu)買(mǎi)。大約兩年多之前出版社希望再次印刷，詢問(wèn)作者是否借此機(jī)會(huì)進(jìn)行修訂。另外，從２００９年起，本書(shū)第一作者康重慶教授在清華大學(xué)電機(jī)系為本科生開(kāi)設(shè)電力系統(tǒng)預(yù)測(cè)技術(shù)課程，迄今開(kāi)設(shè)９個(gè)學(xué)年，均采用該書(shū)作為教材。作者始終堅(jiān)持將最新的學(xué)術(shù)研究成果融入到課程教學(xué)中，促使修訂書(shū)稿被提到了議事日程之中。２００７年以來(lái)，伴隨著對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化程度要求的進(jìn)一步提高，電力系統(tǒng)預(yù)測(cè)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研究重點(diǎn)也發(fā)生了一定的變化。其中一個(gè)動(dòng)向是，母線負(fù)荷預(yù)測(cè)受到了專家學(xué)者以及電力調(diào)度機(jī)構(gòu)的廣泛關(guān)注。在以往的電力系統(tǒng)運(yùn)行中，以系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果為依據(jù)，將其按某種比例分配到各個(gè)母線上（即通常所提的分布因子法），得到母線負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果，雖然基本可以滿足粗放式管理和決策的要求，但由于母線負(fù)荷的變化規(guī)律復(fù)雜，難以形成較為理想的預(yù)測(cè)方法，導(dǎo)致對(duì)于母線負(fù)荷預(yù)測(cè)的研究較少。近年來(lái)隨著節(jié)能發(fā)電調(diào)度的逐步推進(jìn)，對(duì)電網(wǎng)精益化管理的要求日益提高，完善的母線負(fù)荷預(yù)測(cè)將成為這些管理和決策工作的基礎(chǔ)。在國(guó)家電網(wǎng)公司節(jié)能發(fā)電調(diào)度課題的支持下，清華大學(xué)與中國(guó)電力科學(xué)研究院、國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院一起攻關(guān)母線負(fù)荷預(yù)測(cè)技術(shù)；隨后作者又主持了國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目母線負(fù)荷預(yù)測(cè)的新型理論架構(gòu)及其關(guān)鍵技術(shù)研究，提出了一整套母線負(fù)荷預(yù)測(cè)理論框架和方法體系，研制開(kāi)發(fā)了母線負(fù)荷預(yù)測(cè)軟件，在全國(guó)２００個(gè)地市以上供電單位取得了顯著的預(yù)測(cè)效果。作者認(rèn)為有必要將這些實(shí)際工作成果向廣大讀者進(jìn)行介紹。另一個(gè)值得注意的問(wèn)題是，電力負(fù)荷預(yù)測(cè)是一個(gè)包含時(shí)間、空間、屬性等多維度、多級(jí)別的復(fù)雜體系。隨著負(fù)荷預(yù)測(cè)研究的深入，預(yù)測(cè)對(duì)象更加多樣化，負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果在多空間層級(jí)、多時(shí)間尺度上的不協(xié)調(diào)問(wèn)題也變得更為顯著與迫切。我們將該問(wèn)題稱為負(fù)荷預(yù)測(cè)的多級(jí)協(xié)調(diào)問(wèn)題。對(duì)于同一預(yù)測(cè)量，電力系統(tǒng)會(huì)在不同時(shí)間（周期）、不同空間，基于不同行政級(jí)別，根據(jù)不同屬性、不同結(jié)構(gòu)等特征，分別作出預(yù)測(cè)，得到各自的預(yù)測(cè)結(jié)果。各種負(fù)荷預(yù)測(cè)的結(jié)果之間理應(yīng)在本質(zhì)的物理機(jī)理上存在關(guān)聯(lián)且滿足一定的關(guān)系。由于不可避免的預(yù)測(cè)誤差的存在，各級(jí)預(yù)測(cè)結(jié)果之間并不能自然地達(dá)到一致，如何實(shí)現(xiàn)負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果的統(tǒng)一和協(xié)調(diào)，迫切需要一套科學(xué)的理論支持。在教育部博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金項(xiàng)目電力系統(tǒng)多級(jí)負(fù)荷預(yù)測(cè)及其協(xié)調(diào)問(wèn)題的研究的支持下，我們對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行了深入研究，取得了積極成果，也希望借此機(jī)會(huì)介紹給讀者。這是修訂原書(shū)稿的又一個(gè)原因�；谏鲜隹紤]，作者對(duì)第一版進(jìn)行補(bǔ)充和修訂，形成了目前的第二版。整體而言，第二版的主要工作有以下５個(gè)方面：（１）在第一版共３篇２０章內(nèi)容的基礎(chǔ)上，新增了第Ⅳ篇母線負(fù)荷預(yù)測(cè)共９章內(nèi)容，全面論述母線負(fù)荷預(yù)測(cè)的問(wèn)題以及解決方法。其中第２７章母線極值負(fù)荷的概率化預(yù)測(cè)內(nèi)容來(lái)自《電力系統(tǒng)不確定性分析》一書(shū)并作了適當(dāng)修改，由于該內(nèi)容是母線負(fù)荷預(yù)測(cè)的一個(gè)重要方面，因此也專門(mén)列入本書(shū)之中。同時(shí)，刪除了第一版第１９．５節(jié)關(guān)于母線負(fù)荷預(yù)測(cè)的論述內(nèi)容。（２）在第二版中，系統(tǒng)闡述了負(fù)荷預(yù)測(cè)的多級(jí)協(xié)調(diào)理論，相應(yīng)增加了３章內(nèi)容，分別是第Ⅰ篇總論中的第４章負(fù)荷預(yù)測(cè)的多級(jí)協(xié)調(diào)、第Ⅱ篇系統(tǒng)級(jí)中長(zhǎng)期負(fù)荷預(yù)測(cè)中的第１３章中長(zhǎng)期負(fù)荷預(yù)測(cè)的多級(jí)協(xié)調(diào)和第Ⅳ篇母線負(fù)荷預(yù)測(cè)中的第３０章系統(tǒng)母線負(fù)荷預(yù)測(cè)協(xié)調(diào)方法。（３）編排體系結(jié)構(gòu)圖的修改。第一版中使用了居中一條主線、左右兩條路徑的方式繪制該圖，其中兩條路徑分別對(duì)應(yīng)中長(zhǎng)期負(fù)荷預(yù)測(cè)和短期負(fù)荷預(yù)測(cè)。第二版由于增加了母線負(fù)荷預(yù)測(cè)一篇，只能采用左側(cè)一條主線、右側(cè)三條平行路徑的方式，分別體現(xiàn)后續(xù)的３篇內(nèi)容。（４）符號(hào)體系的修改。為了更為清晰地體現(xiàn)同類型日、基準(zhǔn)日等概念，短期負(fù)荷預(yù)測(cè)的符號(hào)體系作了大幅度修改。（５）對(duì)第一版中謬誤的修訂。第一版出版之后，在清華大學(xué)電機(jī)系以該書(shū)作為教材使用的９年時(shí)間里，一方面，通過(guò)與同學(xué)們?cè)谡n上課下的廣泛互動(dòng)和深入交流，針對(duì)同學(xué)們反映學(xué)習(xí)中存在的問(wèn)題和難點(diǎn)，對(duì)授課體系、內(nèi)容及其難易程度作出了迭代式的改進(jìn)，以期增強(qiáng)同學(xué)們對(duì)預(yù)測(cè)的學(xué)習(xí)效果和理解程度；另一方面，同學(xué)們?cè)谑褂眠^(guò)程中也陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了書(shū)中個(gè)別錯(cuò)漏之處。同時(shí)，在第一版出版后的１０年之中我們也陸續(xù)收集了其他讀者對(duì)第一版的寶貴意見(jiàn)和建議。上述意見(jiàn)和建議，均在第二版中進(jìn)行了統(tǒng)一修改。在進(jìn)行上述修訂之后，目前的書(shū)稿由４篇３１章組成。除第Ⅰ篇總論之外，其余３篇的主題，實(shí)際上是分別從系統(tǒng)級(jí)／母線級(jí)和中長(zhǎng)期／短期這２個(gè)角度劃分得到的。若完全按照邏輯上的組合方式，應(yīng)該有４個(gè)主題，考慮到母線負(fù)荷預(yù)測(cè)主要面向短期，因此后３篇的主題分別是系統(tǒng)級(jí)中長(zhǎng)期負(fù)荷預(yù)測(cè)、系統(tǒng)級(jí)短期負(fù)荷預(yù)測(cè)、母線負(fù)荷預(yù)測(cè)。本書(shū)基本上不涉及在中長(zhǎng)期時(shí)間尺度上進(jìn)行母線負(fù)荷預(yù)測(cè)的問(wèn)題。請(qǐng)讀者閱讀時(shí)注意各篇主題之間的邏輯關(guān)系。第二版書(shū)稿中新增章節(jié)和篇目，有一些引自本課題組所培養(yǎng)的研究生牟濤、徐瑋、汪洋、陳新宇、童星等人的學(xué)位論文或?qū)W術(shù)論文。本課題組的童星、王毅、苗鍵強(qiáng)、楊經(jīng)緯、徐乾耀、趙唯嘉等協(xié)助校對(duì)了本書(shū)第二版的初稿。承蒙清華大學(xué)梅生偉教授在百忙之中審閱了第二版的初稿，并提出許多寶貴的意見(jiàn)，在此表感謝。清華大學(xué)電機(jī)系和電力系統(tǒng)研究所繼續(xù)為本書(shū)的修訂提供了良好的條件，作者在此一并表示感謝。第二版中部分內(nèi)容得到了國(guó)家杰出青年科學(xué)基金項(xiàng)目（５１３２５７０２）、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（５１０７７０７７）、教育部高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金項(xiàng)目（２００８０００３００３９）、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃智能電網(wǎng)技術(shù)與裝備重點(diǎn)專項(xiàng)項(xiàng)目（２０１６ＹＦＢ０９００１００）等的支持，特此致謝。作者要再次感謝中國(guó)電力出版社的大力支持。感謝本書(shū)的責(zé)任編輯王春娟副編審、鄧慧都編輯和周秋慧編輯精心審閱了第二版書(shū)稿并提出有益意見(jiàn)。本書(shū)第二版再次得到國(guó)家電網(wǎng)公司電力科技著作出版項(xiàng)目的支持和資助，作者謹(jǐn)借此機(jī)會(huì)表達(dá)深切的謝意。由于作者水平所限，盡管反復(fù)閱讀和修正，但是書(shū)稿中可能還會(huì)有疏漏、不足甚至錯(cuò)誤，真誠(chéng)期待讀者對(duì)本書(shū)第二版繼續(xù)給予批評(píng)和指正。作　者２０１７年２月１６日于清華園

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