灰色理論在負(fù)荷預(yù)測中的應(yīng)用

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1、灰色理論在負(fù)荷預(yù)測中的應(yīng)用[摘要]電力系統(tǒng)的負(fù)荷預(yù)測是電力規(guī)劃、生產(chǎn)和運行等工作的重要基礎(chǔ)，準(zhǔn)確的負(fù)荷預(yù)測有利于提高電網(wǎng)運行的安全穩(wěn)定性，增強供電可靠性，從而提高電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。首先分析預(yù)測模型的要求及對各種預(yù)測方法的簡單介紹，以一個已開發(fā)的《基于灰色理論的電力負(fù)荷預(yù)測系統(tǒng)》為例簡單探討灰色理論在負(fù)荷預(yù)測中的實際應(yīng)用。　　[關(guān)鍵詞]負(fù)荷預(yù)測預(yù)測模型灰色理論　　一、概述　　　　電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測是實現(xiàn)電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)運行的基礎(chǔ)，對一個電力系統(tǒng)而言，提高電網(wǎng)運行的安全性和經(jīng)濟(jì)性，改善電能質(zhì)

2、量，都依賴于準(zhǔn)確的負(fù)荷預(yù)測。因此，負(fù)荷預(yù)測的關(guān)鍵是提高準(zhǔn)確度。此外，從發(fā)展來看，負(fù)荷預(yù)測也是我國實現(xiàn)電力市場的必備條件，具有重要的理論意義和實用價值?！　∝?fù)荷預(yù)測是從已知的用電需求出發(fā)，考慮政治、經(jīng)濟(jì)、氣候等相關(guān)因素，對未來的用電需求做出的預(yù)測。負(fù)荷預(yù)測包括兩方面的含義：對未來需求量（功率）的預(yù)測和未來用電量（能量）的預(yù)測。電力需求量的預(yù)測決定發(fā)電、輸電、配電系統(tǒng)新增容量的大?。浑娔茴A(yù)測決定發(fā)電設(shè)備的類型（如調(diào)峰機組、基荷機組等）?！　「鶕?jù)不同的預(yù)測目的，負(fù)荷預(yù)測可分為超短期、短期和中長期的預(yù)報。一

3、般說來，一小時以內(nèi)的負(fù)荷預(yù)測為超短期負(fù)荷預(yù)測，用于安全監(jiān)視、預(yù)防性控制和緊急狀態(tài)處理；日負(fù)荷和周負(fù)荷預(yù)測為短期負(fù)荷預(yù)測，分別用于安排日調(diào)度計劃和周調(diào)度計劃；月至年的負(fù)荷預(yù)測為中期負(fù)荷預(yù)測，主要確定電網(wǎng)的運行方式和設(shè)備大修計劃等?！　　　《⒇?fù)荷預(yù)測模型的基本要求　　　　電力負(fù)荷預(yù)測是依據(jù)負(fù)荷歷史資料及相關(guān)影響因素建立一個模型，然后對該模型進(jìn)行評價后用來預(yù)報，無論采用什么計算方法，都離不開建立在歷史數(shù)據(jù)及相關(guān)因素上的預(yù)測模型，模型精度決定了預(yù)測的準(zhǔn)確性。　?。ㄒ唬┴?fù)荷預(yù)測模型應(yīng)能滿足下述要求　　1．提

4、供包含有長期預(yù)測、中期預(yù)測、短期預(yù)測、超短期預(yù)測等各種方式的預(yù)報手段，而且預(yù)測的時間間隔可由用戶自定義?！　?．預(yù)測模型應(yīng)能反映負(fù)荷隨季節(jié)、星期及一天內(nèi)24小時等周期性波動的特點，又能反映負(fù)荷自然增長的內(nèi)在規(guī)律，同時能反映負(fù)荷受氣溫、日照等氣象條件的影響?！　?．對于包括節(jié)假日在內(nèi)的廣義特殊事件的負(fù)荷預(yù)測應(yīng)建立專用預(yù)測模型，且能提前預(yù)測?！　?．提供各種類型的預(yù)測方法與模型，并且能對歷史數(shù)據(jù)的合理性進(jìn)行檢查、修正，具備誤差分析和自動不良數(shù)據(jù)檢測、辨識功能?！　?．預(yù)測系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)既可進(jìn)行整個區(qū)域或電網(wǎng)系

5、統(tǒng)的負(fù)荷預(yù)測，又能進(jìn)行分地區(qū)電網(wǎng)系統(tǒng)的負(fù)荷預(yù)測；既可以進(jìn)行離線負(fù)荷預(yù)測，也可以進(jìn)行實時在線負(fù)荷預(yù)測；　?。ǘ┨岣哓?fù)荷預(yù)測準(zhǔn)確性的難度　　1．氣象因素一直是影響負(fù)荷的主要因素，特別是對短期負(fù)荷預(yù)測的影響尤為重要，不同的氣象因素影響程度又隨用戶類別而異，作為可估計的隨機事件，氣象預(yù)報的不準(zhǔn)確會造成預(yù)測結(jié)果的雙重誤差。　　2．特殊事件的不確定性將造成負(fù)荷預(yù)測的較大誤差，當(dāng)今特殊事件的出現(xiàn)趨于頻繁，給預(yù)測帶來了難度?！　?．反映負(fù)荷周期性、趨勢性及與影響因素之間關(guān)系的樣本數(shù)目難以確定?！　?．隨機負(fù)荷部分

6、并非平穩(wěn)的隨機序列。　　5．網(wǎng)省級大電網(wǎng)負(fù)荷變化有較強的統(tǒng)計規(guī)律性，預(yù)測結(jié)果較準(zhǔn)確。而地區(qū)級電網(wǎng)的統(tǒng)計規(guī)律不甚明顯，不能穩(wěn)定地指導(dǎo)負(fù)荷預(yù)測。　　任何一種算法都不能保證在所有情況下精度很高，要想提高負(fù)荷預(yù)測的精度，我們還需要做大量的工作?！　　　∪⑻岣哓?fù)荷預(yù)測精度的措施　　　?。ㄒ唬┰紨?shù)據(jù)的預(yù)處理　　我們都知道，任何負(fù)荷預(yù)測都是基于原始數(shù)據(jù)的，因此，原始數(shù)據(jù)的正確與否決定預(yù)測結(jié)果的精度。而原始數(shù)據(jù)往往都是從EMS系統(tǒng)實時采集的，由于動態(tài)的數(shù)據(jù)采集有時會出現(xiàn)通道故障、擁堵等現(xiàn)象，相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集程序就

7、會中斷，造成了原始數(shù)據(jù)的錯誤與不真實。所以，在程序設(shè)計中，首先應(yīng)針對原始的各種不真實現(xiàn)象進(jìn)行預(yù)處理，力求將設(shè)備造成的隨機的影響據(jù)之于預(yù)測過程之外?！　。ǘ╇S機因素（沖擊負(fù)荷）捕捉　　大家都知道，在負(fù)荷的構(gòu)成中有許多類似于電爐、軋鋼等沖擊性的負(fù)荷，這種負(fù)荷的特點是起停快、持續(xù)時間短、隨機性強、數(shù)值較大，而負(fù)荷預(yù)測的精度要求在2％以內(nèi)。因此處理好沖擊負(fù)荷的影響對于提高精度有很大的影響。所以在原始數(shù)據(jù)的處理中必須考慮到?jīng)_擊負(fù)荷。我們使用的方法是有效值法，通過對沖擊負(fù)荷的分析和處理，得到其有效值，然后疊加

8、到平滑后的負(fù)荷曲線上，這樣的處理結(jié)果便可以應(yīng)用于負(fù)荷預(yù)測中了?！　。ㄈ┨岣哂绊懸蛩氐念A(yù)測精度以及影響因素的量化處理　　負(fù)荷預(yù)測不僅僅要使用歷史數(shù)據(jù)，還要考慮各種對負(fù)荷有較大影響的因素，如氣象因素、政治因素、重大活動等。這些因素都會與歷史數(shù)據(jù)一樣作為預(yù)測程序的輸入值。因此，這些因素的準(zhǔn)確度直接會對負(fù)荷預(yù)測結(jié)果造成影響。因此，必須對這一類數(shù)據(jù)必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)牧炕幚恚阂皇且揽拷?jīng)驗值，并且調(diào)試后不斷改進(jìn)，力求準(zhǔn)確，二是由程序識別，通過回歸等方法動態(tài)賦值。前一種方法比較簡單，