基于綜合模型的電力系統(tǒng)中長(zhǎng)期負(fù)荷預(yù)測(cè)方法研究

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1、第35卷第6期華電技術(shù)Vol_35No．62013年6月HuadianTechnologyJun．2013基于綜合模型的電力系統(tǒng)中長(zhǎng)期負(fù)荷預(yù)測(cè)方法研究王效(華電福新能源發(fā)展有限公司吉林分公司，吉林長(zhǎng)春130000)摘要：負(fù)荷預(yù)測(cè)是電力系統(tǒng)規(guī)劃、運(yùn)行的基礎(chǔ)和重要前提。介紹了綜合模型法的原理，建立了新的綜合預(yù)測(cè)模型并利用方差倒數(shù)法確定了各單一模型的加權(quán)系數(shù)。算例分析表明，綜合模型法的預(yù)測(cè)精度要高于單一模型法。關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；負(fù)荷預(yù)測(cè)；綜合模型；方差倒數(shù)法；精度中圖分類號(hào)：TM715文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1674—1951(2013)06—0040—02的時(shí)效性要求預(yù)測(cè)量多應(yīng)

2、由全部歷史數(shù)據(jù)Y，0引言Y：，?，Y的加權(quán)平均值構(gòu)成，而且一般要求權(quán)值應(yīng)負(fù)荷預(yù)測(cè)是電力系統(tǒng)規(guī)劃、運(yùn)行不可缺少的隨著數(shù)據(jù)離預(yù)測(cè)期越來(lái)越遠(yuǎn)而逐漸減小，即應(yīng)有如重要環(huán)節(jié)。負(fù)荷預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性對(duì)電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟(jì)下關(guān)系運(yùn)行有著重要的影響，因此，探索有效的負(fù)荷預(yù)測(cè)方n一1法、提高負(fù)荷預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度有著十分重要的意義。Y+=∑‘=0aiyn一i，(L2)目前的大多數(shù)負(fù)荷預(yù)測(cè)方法都是單一模型的方foa1>a2>?>a一l。(4)式中：ai

3、為平滑系數(shù)。1綜合模型原理1．1．3增長(zhǎng)速度法1．1單一模型法對(duì)于一個(gè)平穩(wěn)的歷史數(shù)據(jù)序列，可以計(jì)算其相1．1．1一元線性回歸分析法鄰時(shí)間間隔的增長(zhǎng)速度，如果這一增長(zhǎng)速度的變化一元回歸分析¨'4是基于曲線擬合的預(yù)測(cè)方較有規(guī)律，則可以對(duì)這一速度序列進(jìn)行外推預(yù)測(cè)，從法，即根據(jù)自變量與因變量的記錄值確定適當(dāng)?shù)暮玫轿磥?lái)時(shí)刻段的速度，用于進(jìn)行數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)。數(shù)類型和參數(shù)，擬合一條最佳的曲線，然后將此曲線1．2綜合模型法外延至適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻，在已知自變量的取值時(shí)得到因綜合模型法叫就是按照一定的加權(quán)系數(shù)A，變量的預(yù)測(cè)值。將多個(gè)單一模型組合起來(lái)，形成一個(gè)精度更高的新一元線性回歸分析的模型可表述為

4、的預(yù)測(cè)方法。用該綜合模型進(jìn)行預(yù)測(cè)得出的結(jié)果往Y=a+，(1)式中：為自變量；a，b為系數(shù)。往要比單一模型誤差小，當(dāng)然也有少數(shù)例外的情況。通過(guò)已知數(shù)據(jù)確定回歸方程中的口，b，從而用在這里，最關(guān)鍵的工作就是加權(quán)系數(shù)A的確式(1)進(jìn)行預(yù)測(cè)。定，該參數(shù)的確定方式直接影響到綜合模型的預(yù)測(cè)1．1．2指數(shù)平滑法精度。指數(shù)平滑法?是一種序列分析法，其擬合值或本文根據(jù)所給數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，采用了方差倒數(shù)法預(yù)測(cè)值是對(duì)歷史數(shù)據(jù)的加權(quán)平均值，并且近期數(shù)據(jù)來(lái)確定其中的加權(quán)系數(shù)A，具體的實(shí)現(xiàn)步驟如下：的權(quán)重比較大，遠(yuǎn)期數(shù)據(jù)的權(quán)重比較小。因此，對(duì)接A=D／∑D，i=1，2，?，n，(5)近目前時(shí)刻的數(shù)據(jù)擬合得

5、較為準(zhǔn)確。E=l對(duì)于時(shí)間序列Y，Y：，?，Y，要求預(yù)測(cè)Y川。信息式中：D為第個(gè)模型的誤差平方和，D：∑(y—i=1收稿日期：2013一O2—01)；)，為真實(shí)值；為第個(gè)模型的預(yù)測(cè)值。第6期王效：基于綜合模型的電力系統(tǒng)中長(zhǎng)期負(fù)荷預(yù)測(cè)方法研究·41·綜合模型法可表達(dá)為歷史數(shù)據(jù)。2．2單個(gè)預(yù)測(cè)模型的應(yīng)用多=∑A多，(6)本文所論述的各種模型，均以1989-1998年的式中：多為綜合模型預(yù)測(cè)值；為第i個(gè)模型的預(yù)數(shù)據(jù)作為歷史數(shù)據(jù)，對(duì)各年份的電力負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)。測(cè)值。一元線性回歸法中將歷史年份的人均GDP作由式(5)、式(6)可知，該方法是對(duì)誤差小的模為自變量，用電量作為因變量Y，系數(shù)。

6、為型賦予較高的權(quán)重，從而可得到誤差更小的預(yù)測(cè)值。34．1418，6為0．0038。則回歸方程為但該方法存在一定的缺陷，若某模型的所有預(yù)測(cè)值Y=34．1418+0．0038x。(7)全部偏大或偏小，但總體誤差波動(dòng)并不大，這時(shí)求得利用二次指數(shù)平滑法對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑，由的方差是很小的，但是在綜合預(yù)測(cè)模型中的權(quán)重很于指數(shù)平滑法中近期數(shù)據(jù)對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果影響比較大，大，這將影響預(yù)測(cè)精度，可通過(guò)改進(jìn)權(quán)重取值解決此所以在計(jì)算過(guò)程中取平滑系數(shù)為0．8。問(wèn)題。單一模型預(yù)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可見(jiàn)，采用單一模型的預(yù)測(cè)方法誤差較大，最大誤差2算例分析為一6．8450％，且各年份的誤差分布不均勻。根據(jù)前

7、面提出的模型和方法，以某地區(qū)電網(wǎng)2．3綜合模型法1989-1998年的歷史數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)建立了3個(gè)單個(gè)根據(jù)式(5)利用方差倒數(shù)法計(jì)算得出各單一模預(yù)測(cè)模型，建立綜合預(yù)測(cè)模型用于預(yù)測(cè)該地區(qū)10年型在綜合模型中所占的加權(quán)系數(shù)分別為：一元線性來(lái)的負(fù)荷情況，將各種方法的預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行比較回歸模型法的加權(quán)系數(shù)A=0．3786；增長(zhǎng)速度法的分析。加權(quán)系數(shù)A：=0．4236；二階指數(shù)平滑法的加權(quán)系數(shù)2．1數(shù)據(jù)預(yù)處理A3=0．1978。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，主要是將數(shù)據(jù)中的不良數(shù)由式(6)即可得到綜合預(yù)測(cè)結(jié)果，見(jiàn)表2。據(jù)剔除，盡量減少不良數(shù)據(jù)