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電力系統(tǒng)負荷預(yù)測是指從已知的經(jīng)濟、社會發(fā)展和電力需求情況出發(fā)，通過對歷史數(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，以未來年份經(jīng)濟、社會發(fā)展情況的預(yù)測結(jié)果為依據(jù)，對電力需求作出預(yù)先的估計和推測�？茖W的預(yù)測是正確決策的依據(jù)和保證。電力系統(tǒng)負荷預(yù)測是制訂電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃的基礎(chǔ)，也是發(fā)電計劃、電力市場等工作的重要依據(jù)。正因為如此，電力系統(tǒng)負荷預(yù)測要以國民經(jīng)濟與社會發(fā)展的規(guī)劃或預(yù)測結(jié)果為依據(jù)。預(yù)測理論的研究具有重要的理論意義和實際價值。

不知不覺之中，《電力系統(tǒng)負荷預(yù)測》一書從２００７年７月出版至今已有１０年了。該書出版后在學術(shù)界和工業(yè)界得到了好評，先后兩次印刷的６９００冊均已售罄，而社會上仍然有讀者詢問購買。大約兩年多之前出版社希望再次印刷，詢問作者是否借此機會進行修訂。另外，從２００９年起，本書第一作者康重慶教授在清華大學電機系為本科生開設(shè)電力系統(tǒng)預(yù)測技術(shù)課程，迄今開設(shè)９個學年，均采用該書作為教材。作者始終堅持將最新的學術(shù)研究成果融入到課程教學中，促使修訂書稿被提到了議事日程之中。２００７年以來，伴隨著對電力系統(tǒng)自動化程度要求的進一步提高，電力系統(tǒng)預(yù)測領(lǐng)域的學術(shù)研究重點也發(fā)生了一定的變化。其中一個動向是，母線負荷預(yù)測受到了專家學者以及電力調(diào)度機構(gòu)的廣泛關(guān)注。在以往的電力系統(tǒng)運行中，以系統(tǒng)負荷預(yù)測結(jié)果為依據(jù)，將其按某種比例分配到各個母線上（即通常所提的分布因子法），得到母線負荷預(yù)測結(jié)果，雖然基本可以滿足粗放式管理和決策的要求，但由于母線負荷的變化規(guī)律復(fù)雜，難以形成較為理想的預(yù)測方法，導(dǎo)致對于母線負荷預(yù)測的研究較少。近年來隨著節(jié)能發(fā)電調(diào)度的逐步推進，對電網(wǎng)精益化管理的要求日益提高，完善的母線負荷預(yù)測將成為這些管理和決策工作的基礎(chǔ)。在國家電網(wǎng)公司節(jié)能發(fā)電調(diào)度課題的支持下，清華大學與中國電力科學研究院、國網(wǎng)電力科學研究院一起攻關(guān)母線負荷預(yù)測技術(shù)；隨后作者又主持了國家自然科學基金項目母線負荷預(yù)測的新型理論架構(gòu)及其關(guān)鍵技術(shù)研究，提出了一整套母線負荷預(yù)測理論框架和方法體系，研制開發(fā)了母線負荷預(yù)測軟件，在全國２００個地市以上供電單位取得了顯著的預(yù)測效果。作者認為有必要將這些實際工作成果向廣大讀者進行介紹。另一個值得注意的問題是，電力負荷預(yù)測是一個包含時間、空間、屬性等多維度、多級別的復(fù)雜體系。隨著負荷預(yù)測研究的深入，預(yù)測對象更加多樣化，負荷預(yù)測結(jié)果在多空間層級、多時間尺度上的不協(xié)調(diào)問題也變得更為顯著與迫切。我們將該問題稱為負荷預(yù)測的多級協(xié)調(diào)問題。對于同一預(yù)測量，電力系統(tǒng)會在不同時間（周期）、不同空間，基于不同行政級別，根據(jù)不同屬性、不同結(jié)構(gòu)等特征，分別作出預(yù)測，得到各自的預(yù)測結(jié)果。各種負荷預(yù)測的結(jié)果之間理應(yīng)在本質(zhì)的物理機理上存在關(guān)聯(lián)且滿足一定的關(guān)系。由于不可避免的預(yù)測誤差的存在，各級預(yù)測結(jié)果之間并不能自然地達到一致，如何實現(xiàn)負荷預(yù)測結(jié)果的統(tǒng)一和協(xié)調(diào)，迫切需要一套科學的理論支持。在教育部博士學科點專項科研基金項目電力系統(tǒng)多級負荷預(yù)測及其協(xié)調(diào)問題的研究的支持下，我們對這一問題進行了深入研究，取得了積極成果，也希望借此機會介紹給讀者。這是修訂原書稿的又一個原因。基于上述考慮，作者對第一版進行補充和修訂，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篇母線負荷預(yù)測共９章內(nèi)容，全面論述母線負荷預(yù)測的問題以及解決方法。其中第２７章母線極值負荷的概率化預(yù)測內(nèi)容來自《電力系統(tǒng)不確定性分析》一書并作了適當修改，由于該內(nèi)容是母線負荷預(yù)測的一個重要方面，因此也專門列入本書之中。同時，刪除了第一版第１９．５節(jié)關(guān)于母線負荷預(yù)測的論述內(nèi)容。（２）在第二版中，系統(tǒng)闡述了負荷預(yù)測的多級協(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章負荷預(yù)測的多級協(xié)調(diào)、第Ⅱ篇系統(tǒng)級中長期負荷預(yù)測中的第１３章中長期負荷預(yù)測的多級協(xié)調(diào)和第Ⅳ篇母線負荷預(yù)測中的第３０章系統(tǒng)母線負荷預(yù)測協(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應(yīng)中長期負荷預(yù)測和短期負荷預(yù)測。第二版由于增加了母線負荷預(yù)測一篇，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）符號體系的修改。為了更為清晰地體現(xiàn)同類型日、基準日等概念，短期負荷預(yù)測的符號體系作了大幅度修改。（５）對第一版中謬誤的修訂。第一版出版之后，在清華大學電機系以該書作為教材使用的９年時間里，一方面，通過與同學們在課上課下的廣泛互動和深入交流，針對同學們反映學習中存在的問題和難點，對授課體系、內(nèi)容及其難易程度作出了迭代式的改進，以期增強同學們對預(yù)測的學習效果和理解程度；另一方面，同學們在使用過程中也陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了書中個別錯漏之處。同時，在第一版出版后的１０年之中我們也陸續(xù)收集了其他讀者對第一版的寶貴意見和建議。上述意見和建議，均在第二版中進行了統(tǒng)一修改。在進行上述修訂之后，目前的書稿由４篇３１章組成。除第Ⅰ篇總論之外，其余３篇的主題，實際上是分別從系統(tǒng)級／母線級和中長期／短期這２個角度劃分得到的。若完全按照邏輯上的組合方式，應(yīng)該有４個主題，考慮到母線負荷預(yù)測主要面向短期，因此后３篇的主題分別是系統(tǒng)級中長期負荷預(yù)測、系統(tǒng)級短期負荷預(yù)測、母線負荷預(yù)測。本書基本上不涉及在中長期時間尺度上進行母線負荷預(yù)測的問題。請讀者閱讀時注意各篇主題之間的邏輯關(guān)系。第二版書稿中新增章節(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、童星等人的學位論文或?qū)W術(shù)論文。本課題組的童星、王毅、苗鍵強、楊經(jīng)緯、徐乾耀、趙唯嘉等協(xié)助校對了本書第二版的初稿。承蒙清華大學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，在此表感謝。清華大學電機系和電力系統(tǒng)研究所繼續(xù)為本書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)容得到了國家杰出青年科學基金項目（５１３２５７０２）、國家自然科學基金項目（５１０７７０７７）、教育部高等學校博士學科點專項科研基金項目（２００８０００３００３９）、國家重點研發(fā)計劃智能電網(wǎng)技術(shù)與裝備重點專項項目（２０１６ＹＦＢ０９００１００）等的支持，特此致謝。作者要再次感謝中國電力出版社的大力支持。感謝本書的責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稿并提出有益意見。本書第二版再次得到國家電網(wǎng)公司電力科技著作出版項目的支持和資助，作者謹借此機會表達深切的謝意。由于作者水平所限，盡管反復(fù)閱讀和修正，但是書稿中可能還會有疏漏、不足甚至錯誤，真誠期待讀者對本書第二版繼續(xù)給予批評和指正。作　者２０１７年２月１６日于清華園

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