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基于改进灰色模型的电力负荷中长期预测_论文

第 1 6卷  Vo11   .6 第 5期  NO 5 .  重庆 电力高等专科学校学报  Jt l o C ogigEetcP w r dee Ola f h nq  lc i o e  l   l  ̄   T n r  C g 21年 1 01 0月  Oc . 01   t2 1 基于改进灰色模型的 电力负荷中长期预测  蒋 燕 谢 , 林 李子清 陈 刚  , , (.重 庆 电力 高 等专科 学校 电力 工程 系 , 庆 40 5 ; 1 重 00 3  2 .重庆 大学 输配 电装 备及 系统安 全 与新技 术 国家重 点实验 室 , 庆 404 ) 重 004  【 要】基于电力系统中长期负荷预测的特点, 摘 针对常规灰色预测模型存在的不足, 提出一种基于数据平滑处  理, 以及线性回归残差修正的改进灰 色预测方 法。对某 地区算例 比较和 分析表 明, 本方 法可 明显 提高 中长期 负荷  预测精度 。   【 关键词】灰色模型; 负荷预测; 线性[归; 口 改进灰色模型  ] 【 中图分类号] M 1 T 74   【 文献标识码】   A 【 文章编号】0883 (010- 8 -   10- 22 1)50 6 3 0 0 0 0 引言  负荷 预 测是 电力 系统 运行 和规 划 的前 提 , 对  它 实 际负荷 数据对 比得 到数 据 差 序 列 , 后再 对 数 据  最 差序 列进 行线性 回归 建模 , 未 来 年 数据 差 值 进 行  对 预测 , 并加 上灰 色模 型所预 测值得 到最 终 的修 正 值 。   此方 法 的优点在 于避 免 了仅 仅靠 灰色模 型进 行 预测  而 未对残 差进 行修 正 的 缺点 , 且 线 性 回归 算 法 简  并 电力 系 统 调 度 、 电 、 划 等 工 作 有 着 重 要 的 意  用 计 义  。提高负荷预测精度一直是一些学者 和工程  师所 追求 的 目的 。   负荷 预 测 的核 心 是预 测 方 法 的选 择 , 也就 是 建  立预 测数 学 模 型口 。常 见 的 中长 期 负荷 预 测 方 法  J 大致 分 为两 大 类 。一 类 是 基 于参 数 模 型 的 预 测 方  法, 常见 的有 : 电力 弹性 系数法 、 问序列法 、 时 相关 分  单, 提高了其结果预测精度 。   1 灰 色模型基本原理  灰 色 系 统 理 论 是 我 国著 名 学 者 邓 聚 龙 教 授 于  18 92年创 立 的 一 门新 兴 横 断 学 科 , 以“ 分 信 息  它 部 己知 、 信 息未知 ” 小样本 ”、贫信息 ” 部分 的“ “ 不确 定  析法 、 回归分析法等  。第二类是基于非参数模型  J 的预 测方 法 , 见的有 : 常 灰色 模 型 预 测法 、 糊 预 测  模 法、 人工神经网络预测法 、 小波分析法 、 优选组合预  测技 术 、 专家 预测技 术 等 。   灰色 G 11 预测模型是电力系统负荷预测  M( ,) 中最 常用 的模 型 。它把 一切 随机过程 看作 是在 一定  范围内变化的、 与时间有关的灰色过程 , 将离散的原  始 数据 整理成 具有 规 律 性 的生成 数 列 , 其 生成 序  使 列 呈一 定 的规 律 , 用典 型 曲线 拟合 建立 数学模 型 。 并   灰 色模 型法 由于具 有所 需 数 据少 、 算 量小 的  计 优 点而 得到 了广泛 的应 用  。然而 , 统 的灰 色模  传 型并非 是一 种严 格 的 系统 方 法 , 避 开 了影 响 负 荷  它 数 据变 化 的一 些 因子 , 的建 模 是一 种 近 似 指数 增  它 长规律模型 , 当负荷增长率变化较大时 , 预测精度较  低 。且预测模 型过多的依赖数据初始取值 , 初始值  系统为研究对象 , 主要通过对“ 部分” 已知信息的生  成 、 发, 开 提取 有价 值 的信 息 , 现对 系统 行 为 的 正  实 确 认识 和有效 控制 。在 灰色 系统理论 的创 立 和发展  过 程 中 , 聚龙教 授 发现 并 提 炼 出灰 色 系 统 的基 本  邓 原 理 。这些 基本原 理具 有十分 深刻 的哲 学 内涵  。   灰 色 系 统是 采 用数 据 生成 , 从 生 成 中寻 找 数  并 学规律 的一 个边缘 学科 。数 据生成 是 指将原 始数 列  中的数据  ( )   按某种方法作数据处理 ( 或数  据 变换 ) 。灰 色理 论对 灰 量 、 灰过 程 的处 理 , 是 找  不 概率 分布 , 统 计规 律 , 是用 “ 成 ” 方 法 求 得  求 而 生 的 随机 性弱化 、 规律 性 强化 了的新数 列 , 此数列 的数 据  称为生成数 。利用生成数建模 , 是灰色理论 的重要  特点之一。   G 1 1 模型的实质是对原始数据序列作一  M( ,) 次累加生成( A O) 使生成数据列呈现 出指数  1一 G , 增长的规律, 并建立微分方程模型 , 最后求解微分方  程 的时 间 响应 函 数 表 达 式 , 累减 还 原 可 得 到 预  再 测 值  的微小变化都可能使模型变化很大。因此在数据波  动性比较大时 , 使得预测效果不是很理想。   本文对灰色模型进行 了一定 的改进 , 首先对负   荷数 据进行 灰 色建模 , 到灰色 负荷 预测值 , 得 然后 与  收稿 日期 :0 1 7 5 21- -   00 作者简介 : 燕 (9 5一) 副教授 , 蒋 16 , 研究方 向: 电力 系统及 自动化 。   第 5期  蒋 燕 等 : 基 于改进灰色模型的 电力负荷 中长期预测  8  7 吓 :   ① 设原 始 数据 序列 为 :   X‘ 。 ’= { 。