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基于缓冲算子和指数修正的优化灰色预测模型的中长期负荷预测_论文

国网技术 学 院学 报  第 1 6卷 第 5期  J o u r n a l   o f   S t a t e   Gr i d   T e c h n o l o g y   C o l l e g e   基 于缓 冲算子和指数修 正 的优化灰色预测模型 的  中长期 负荷 预 测  L o n g — — t e r m  L o a d   F o r e c a s t i n g   o f   Gr e y   F o r e c a s t i n g   Mo d e l   B a s e d   o n   B u f f e r   Op e r a t o r   a n d   t h e   I n d e x   O p t i mi z a t i o n   ’  李  伟  张  丽  1 . 华 北 电力 大学  河 北  保 定  0 7   l   0 0 3 :   2. 华 北 电力大 学  河北  保 定  0 7   l   0 0 3   【 摘 要】 本 文对传统的灰色预测模型进行了改进 , 一方面 , 为 了强化原始数列的大致趋势, 减弱   异 常值 的影响 , 采 用 了弱化 缓 冲 算子进 行 了处 理 ; 另 一 方面 , 也 对指 数。 模 型加 以优化 修 正 ; 数  值试 验表 明 , 改进 的灰 色 预测 模 型有 效地 改善 了模 型预 测 精度 。 并 扩 大模 型适 用 范 围 , 最 后对  某 市2 0 0 l 一2 0 1   O 年 问 的 电力 负荷进 行 了预 测 。   【 关键词 】 灰色模型   负荷预测   缓冲算子  【 中图分类号 】 T M7 1 5   【 文献标 识码 】 A   0   引 言  灰 色 系统 理 论 通 过整 理 原 始 数 据 以 弱化 随机  性, 而 后在 此基 础上 建模 和 预测 。灰 色 预测 模 型具  偏 差较 大 ; 二 是 不 太 适合 于长 期 的 预测 , 预测 精 度  较高 的数 据仅 仅是 最 近 的几 年 。 为 了解决 以上 的 问  题, 本 文 针对 上 述 的不 足 之处 , 主要 是 运 用 了缓 冲  有要 求 样本 数据 少 、不考 虑 分布 规 律和 变化 趋 势 、   原 理 和计 算 过 程 简 单等 优 点 , 因而 , 灰 色理 论 已经  应用 到许 多 的领 域 。 G M模 型具 有 以下 的特点 : 1 ) 建  立模 型所 需要 的信息 较少 ,通 常 只要4 个 以上 数 据  即可 建模 ; 2 )不 必知 道原 始数 据分 布 的先 验 特征 ,   对 无 规 律 或 是 服从 任 何 分 布 的任 意 离 散 的 原 始 序  列 ,通过 有 限次得 生成 即 可转 化成 有 序数 列 ; 3 ) 建  算子 对原 始数 据进 行处 理 。   1   GM( 1 , 1 ) 模 型  G M( 1 , 1 ) 模 型是 最 常 见 的一 种 灰 色 动态 预 测 模  型, 该模 型 由一 个单 变量 的一 阶微分 方程 构成 。具  体 步骤 如下 :   1 . 1 累加生 成  模 的精 度 要求 较 高 , 可保 持 原 系 统 的特 征 , 较好 的  反 映 系统 的实 际情 况 。然 而 预测 实 践表 明 .用 G M   累加 生成 能使 任 意非 负数 列 、 摆动 的与非 摆 动  的, 转化 为非 减 的 、 递 增 的数列 。 通 过累 加生成 后 得  ( 1 , 1 ) 模 型进 行 预 测 时 , 有 时 候 的 预 测结 果 效 果 不  到 的生成 数列 , 其 随机 性弱 化 了 , 规律 性增 强 了 。   佳 或 是偏 差 很 大 . 原 因主 要 是 : 一 是 历史 数 据 的离  散 程 度较 大 时 , 指数规律不强时 , 进 而导 致 预 测 的  记  ㈣为原始数列 : X ∞  = [  ∞ ’ (   )   f k = l , 2 , 3 ,   …n ] = [  。   ( 1 ) ,  ( 。  ( 2 ) , … ( 。 ’( n ) ]   、   累加 生成 后 的新序 列为 :   收 稿 日期 : 2 0 1 3 — 0 5 - 1 9   作者 简介 : 李伟( 1 9 6 8 一 ) , 男, 博 士研 究 生 。经 管 系 主 任 , 硕 士  X ‘   ’ = [ X 。   ( k )   l k = l , 2 , 3 , …   ] = [   (   ’ ( 1 ) , X   ( 2 ) , …   ‘   ( n ) ]   研究生 导师 , 从 事 电力 市 场 经 济 分 析 研 究 。   1 2   基于缓 冲算 子 和指 数修 正 的优 化灰 色 预测模 型的 中长期 负荷 预测  精 度 的 目的 。   V o 1 . 1 6   N o . 5   其 中 的 ‘ 。   与 ‘   有 以下关 系 :   (   ) = ∑  (   )   1 . 2 模 拟微 分方 程并 求解  ( 1 )   本 文 主要 是 利 用所 构 造 的 弱化 缓 冲算 子 对 原  始 数据 序列 进行 作用 ,将 使 序列 变得 比较平 缓 , 并  且考 虑 了“ 新息 优先 ” 的原 则 , 即最新 的信 息在 缓 冲  由于序 列 ‘   (  ) 具 有 指数增 长规律 , 而一 阶微  分 方程 的解恰 是 指数增 长形 式 的解 , 因此我 们 可 以  算 子作 用 下是保 持不 变 的 . 因而 它使 预测 模 型 的模  拟精度 显 著提 高 。 弱 化缓 冲算 子能 有效 地消 除这 种  冲击 扰动 系统 数