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山东省夏季短期负荷分析
在每年6-7月的夏季高温月份,居民负荷及第三产业负荷很容易受到气温的影响,更准确的说,很容易受到体感温度的影响。体感温度,是指将人体所感受到的冷暖程度,转换成的与之同等的温度。
(来源:微信公众号“兰木达电力现货”作者:王瑀璠)
体感温度与正常负荷预测中所使用的气温,存在一定差异。根据世界气象组织的规定,气象站在测量气温时,应取得室外环境下,距离地面1.5米、四面通风的百叶箱内,温度计的温度。
但是,除气温以外,湿度与风力都会影响人体的热代谢,所以体感温度通常受到湿度、风速、阳光辐射等诸多因素的作用。例如,有测试表明,气温在30℃左右,同时相对湿度超过70%,人体就会感到闷热、不适,进而需要空调制冷、抽湿,电网负荷随之增加。
因此,本文考虑了气温、湿度、风速的综合影响,以改进负荷预测中对温度的计量,进行夏季体感温度与电网负荷相关性的研究分析。
一
体感温度的计算
根据气象学者的研究,体感温度主要受四个因素的影响:一是气温,二是湿度,三是风速,四是辐射。其中,气温的影响最明显,其次为相对湿度与风力大小。当气温较高时,温差越小,湿度越大,风速越低,越感觉闷热。
体感温度的计算方法因不同地区气候条件的不同而有所差异。考虑到山东省的地理位置、气象气候条件,本文借鉴北京气象局提出的公式,以综合考量体感温度的计算,具体公式如下:
二
体感温度与负荷的相关性
每年的6月、7月为全年的高温月份,电网负荷受城市居民与第三产业空调制冷的影响较大,因此本文选取山东省2023年6-7月的气象数据,研究夏季体感温度与电网负荷的相关性。
下图中,黄色圆点对应体感温度,绿色圆点对应日均气温,可以看出,在考虑湿度、风速的影响后,体感温度-日均负荷的离散程度更低。
下图中,黄色虚线对应体感温度,灰色虚线对应日均气温,可以直观的看到,体感温度走势与日均负荷走势更为接近。
将2023年6月1日至7月29日的实际负荷,与考虑气温、相对湿度、风速影响后得到的体感温度进行线性回归,拟合结果如下:
从上表中可看出,体感温度-日均负荷的相关性要明显高于日均气温-日均负荷的相关性,其误差也相对更小。
通过对体感温度与山东电网夏季负荷的相关性分析,并和日均气温相关性进行对比可知:体感温度与负荷相关性明显高于常规温度和负荷的相关性,但基础负荷、光照敏感负荷等受体感温度影响较小,后续对负荷采用体感温度进行整体预测时,误差仍较大。
通过上述的分析,我们能看到体感温度与负荷存在关系,所以在后续交易中对负荷进行预测时,可以更多参考体感温度对负荷的影响。目前本文暂未进行历史年度体感温度与负荷相关信息的数据验证,这部分内容完善研究后再与大家分享。
气象学者的研究结果显示,温度具有一定的累积效应。即在长时间的高温状态下,即使某一天气温有所下降,人对空调的需求等行为也不会立即改变,因为人体感官对温度变化有一个适应的过程。本文作为一个开端,后续会继续输出相关内容,若各位读者朋友有其他观点或建议,欢迎留言探讨。
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