GM（1，2）短期現(xiàn)貨電價(jià)灰色預(yù)測(cè)模型

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1、維普資訊http://www.cqvip.com第34卷第1期繼電器Vo1．34No．1462006年1月1日RELAYJan．1，2006GM(1，2)短期現(xiàn)貨電價(jià)灰色預(yù)測(cè)模型蘇娟，杜松懷(中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院，北京100083)摘要：在電力市場(chǎng)中，電價(jià)預(yù)測(cè)對(duì)市場(chǎng)參與者具有非常重要的意義。該文檢驗(yàn)了GM(1，2)灰色模型在現(xiàn)貨電價(jià)預(yù)測(cè)中的應(yīng)用效果。在對(duì)GM(1，2)模型進(jìn)行修正的基礎(chǔ)上，分別建立了計(jì)及負(fù)荷因子的預(yù)測(cè)模型和計(jì)及預(yù)測(cè)時(shí)刻前一小時(shí)電價(jià)的預(yù)測(cè)模型，并對(duì)模型進(jìn)行了等維新息處理。對(duì)美國(guó)PJM電力市場(chǎng)的峰荷時(shí)段、腰荷時(shí)

2、段和低谷時(shí)段的LMP實(shí)時(shí)電價(jià)分別進(jìn)行了預(yù)測(cè)。預(yù)測(cè)結(jié)果表明，計(jì)及預(yù)測(cè)時(shí)刻前一小時(shí)電價(jià)的預(yù)測(cè)模型具有較好的預(yù)測(cè)效果。關(guān)鍵詞：電價(jià)預(yù)測(cè)；灰色系統(tǒng)；GM(1，2)模型；電力市場(chǎng)中圖分類(lèi)號(hào)：TM73文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-4897(2006)01-0046-042)對(duì)GM(1，1)模型無(wú)法引入電價(jià)影響因素的0引言缺點(diǎn)進(jìn)行了改進(jìn)。電力工業(yè)從壟斷走向市場(chǎng)，使得電價(jià)不再由政3)能適應(yīng)系統(tǒng)的快速動(dòng)態(tài)行為，模型簡(jiǎn)單，計(jì)府確定，而是在市場(chǎng)機(jī)制下產(chǎn)生。在電力市場(chǎng)中，電算速度快。能交易的效益最終是通過(guò)電價(jià)體現(xiàn)的，對(duì)市場(chǎng)參與4)對(duì)GM(1，2)模型系

3、數(shù)進(jìn)行修正，改善了預(yù)測(cè)者來(lái)說(shuō)，提前知道準(zhǔn)確的電價(jià)信息有著非常重要的結(jié)果經(jīng)常出現(xiàn)無(wú)效值(負(fù)值)的缺點(diǎn)。意義。5)歷史電價(jià)數(shù)據(jù)采用水平電價(jià)序列。目前電價(jià)預(yù)測(cè)的方法主要是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、時(shí)間6)采用等維新息處理技術(shù)，使得模型充分利用序列法以及在此基礎(chǔ)上與其他理論相結(jié)合的方法。新信息，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的“新陳代謝”。這些方法主要是根據(jù)大量的歷史數(shù)據(jù)，找出電價(jià)序模型中分別引入了負(fù)荷和預(yù)測(cè)時(shí)刻的前一小時(shí)列的波動(dòng)規(guī)律，從而建立預(yù)測(cè)模型進(jìn)行預(yù)測(cè)。電價(jià)這兩個(gè)影響因素，作為相關(guān)因素序列。對(duì)美國(guó)而灰色模型不需要任何原始序列的概率分布，PJM電力市場(chǎng)的峰荷時(shí)段、腰荷時(shí)

4、段和低谷時(shí)段的可實(shí)現(xiàn)少數(shù)據(jù)建模。GM(1，1)灰色預(yù)測(cè)模型在現(xiàn)LMP實(shí)時(shí)電價(jià)分別進(jìn)行了預(yù)測(cè)。預(yù)測(cè)結(jié)果表明，計(jì)貨電價(jià)預(yù)測(cè)中已取得了較好的預(yù)測(cè)效果¨工。本文及預(yù)測(cè)時(shí)刻前一小時(shí)電價(jià)的預(yù)測(cè)模型具有較好的預(yù)提出了一種基于GM(1，2)灰色現(xiàn)貨電價(jià)預(yù)測(cè)模型，測(cè)效果。來(lái)驗(yàn)證它的預(yù)測(cè)效果。1GM(1，2)預(yù)測(cè)模型在電力市場(chǎng)中，現(xiàn)貨電價(jià)具有信息的不完全和不確定的性質(zhì)，符合灰色變量的特征。因此可采“灰色系統(tǒng)”理論是鄧聚龍教授于1982年創(chuàng)立用灰色模型預(yù)測(cè)短期現(xiàn)貨電價(jià)。建立現(xiàn)貨電價(jià)的的。灰色預(yù)測(cè)具有所需原始信息少，計(jì)算過(guò)程簡(jiǎn)單，GM(1，2)模型除了引入

5、電價(jià)本身歷史數(shù)據(jù)外，還能預(yù)測(cè)結(jié)果可檢驗(yàn)性等優(yōu)點(diǎn)，因此應(yīng)用廣泛。下面介夠引入一個(gè)電價(jià)的相關(guān)因素序列，理論上比只研究紹灰色模型的基本方法_4J。電價(jià)歷史數(shù)據(jù)的GM(1，1)模型有更好的預(yù)測(cè)效果。設(shè)∽={∞(1)，∞(2)，?，∞(n)}為系因此，本文在對(duì)GM(1，1)灰色模型研究的基礎(chǔ)統(tǒng)特征數(shù)據(jù)序列，∽上，提出了GM(1，2)模型的短期現(xiàn)貨電價(jià)預(yù)測(cè)方={(1)，∞(2)，?，∞(n)}為相關(guān)因法，并對(duì)其系數(shù)進(jìn)行了修正，目的在于驗(yàn)證GM(1，素序列。2)灰色模型在短期現(xiàn)貨電價(jià)中的預(yù)i貝0效果，尋找簡(jiǎn)1)灰生成單、精確的預(yù)測(cè)方法。本模型的特

6、點(diǎn)是：灰色系統(tǒng)常用的生成方式有三類(lèi)：累加生成1)根據(jù)灰色理論的數(shù)學(xué)原理，充分挖掘電價(jià)數(shù)(AGO)；累減生成(IAGO)；映射生成。這里只考慮據(jù)的信息資源，實(shí)現(xiàn)少數(shù)據(jù)建模。累加生成。維普資訊http://www.cqvip.com蘇娟，等GM(1，2)短期現(xiàn)貨電價(jià)灰色預(yù)測(cè)模型47累加生成：記”為∞的累加生成序列，i=用修正后的模型對(duì)電價(jià)進(jìn)行預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)效果得1，2，它們滿(mǎn)足下述關(guān)系，即到了明顯提高。()=∑∞()(1)2基于GM(1，2)預(yù)測(cè)模型的現(xiàn)貨電價(jià)預(yù)測(cè)i：1稱(chēng)為一次累加生成，常記為1一AGO。2．1歷史電價(jià)數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)形式2)建立

7、GM(1，2)微分方程本模型的歷史電價(jià)數(shù)據(jù)采用水平電價(jià)序列。水平電價(jià)序列是由不同交易日、同一時(shí)段的電價(jià)構(gòu)成的d譬?：(2)數(shù)據(jù)序列。一般情況下，每個(gè)交易日至少有24個(gè)交易時(shí)段，每個(gè)交易時(shí)段均對(duì)應(yīng)一個(gè)水平電價(jià)序列j。參數(shù)列為三=[；]，其中口稱(chēng)為系統(tǒng)發(fā)展系數(shù)，6稱(chēng)為2．2GM(1，2)模型的相關(guān)因素序列驅(qū)動(dòng)系數(shù)，用最小二乘法求解，三=(BB)曰。模型中的系統(tǒng)特征數(shù)據(jù)序列(0]()，=1，2，其中?，DW；(DW為序列長(zhǎng)度，即模型的數(shù)據(jù)窗長(zhǎng)度)為一1(f1)(1)+(1)(2))2)原始電價(jià)序列。相關(guān)因素序列()，=1，2，?，DW+1

8、；本文分別采用負(fù)荷序列和預(yù)測(cè)時(shí)刻的前一一1((1)(2)+(1)(3))3)B=／J、時(shí)電價(jià)序歹0。；2．3等維新息處理在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中，新的電價(jià)數(shù)據(jù)不斷涌現(xiàn)，未來(lái)的一1((1)(n一1)+(1)(n))n)一些擾動(dòng)因素將不斷地相繼侵入系