基于偏離度的非等間距灰色預測模型在電力負荷預測中的應用-論文.pdf

《基于偏離度的非等間距灰色預測模型在電力負荷預測中的應用-論文.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、第43卷第20期數(shù)學的實踐與認識V01．43．NO．202013年10月MATHEMATICSINPRACTICEANDTHEORY0ct．．2013，，’’，’’，’’’'’、^工程●?！?。。一?。。。。?；谄x度的非等間距灰色預測模型在電力負荷預測中的應用趙海青(華北電力大學數(shù)理學院，河北保定071003)摘要：電力負荷預測過程中，對于原始數(shù)據(jù)擺動較大，并且數(shù)據(jù)的整體變化是增大的趨勢的序列，以往常采用包絡模型來處理它．但是，由于很多不確定的因素的存在，使得上包絡及下包絡曲線及邊緣點的值難以確定，從而削弱了預測值的可信程度．提出了基于偏離度的非等間距灰色預測模型，很好地

2、解決了該類序列的預測問題．并結(jié)合實例說明了此模型的可行性和有效性．關(guān)鍵詞：電力負荷；包絡模型；偏離度；非等間距灰色預測模型1引言電力負荷預測是能量管理系統(tǒng)的基本功能之一，準確的預測結(jié)果是電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟、穩(wěn)定運行的前提和基礎(chǔ)，也是電力市場運營模式下編排調(diào)度計劃、供電計劃、交易計劃的基礎(chǔ)．受經(jīng)濟增長的帶動和取消供配電貼費等優(yōu)惠政策的實行，加上高溫、高濕等客觀因素影響，電力需求迅速增長．灰色預測【J是電力負荷預測中常用的預測方法，但灰色預測方法的一個前提條件是原始數(shù)據(jù)不能擺動太大，否則預測精度難以得到保證．近些年來人們從原始數(shù)據(jù)、背景值及模型本身等多種途徑對灰色預測方法進行了

3、改進[2-3】．對于原始數(shù)據(jù)擺動較大，且整體變化是增長趨勢的序列，以往常常采用灰色包絡模型[]來處理，但由于影響電力負荷的很多不確定因素的存在，使得上包絡及下包絡曲線及邊緣點的值難以確定，從而削弱了預測值的可信程度．針對上述情況，本文提出了基于偏離度的非等間距灰色預測模型，很好地解決了該類數(shù)據(jù)序列的預測問題，并結(jié)合實例說明了此模型的可行性和有效性．2理論與方法2．1基本原理灰色預測方法是一種比較有效的方法，由于它具有預測精度較高、所需歷史數(shù)據(jù)少、不考慮分布規(guī)律、運算方便、易于檢驗等優(yōu)點，因此電力、管理、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域得到了廣泛的應用．但對原始數(shù)據(jù)擺動較大，并且數(shù)據(jù)的整體變化是增

4、大趨勢的序列，預測精度難以保證，本文提出了基于偏離度的非等間距灰色預測模型，很好地解決了該類序列的預測問題．收稿日期：2Oll一08—092O期趙海青：基于偏離度的非等間距灰色預測模型在電力負荷預測中的應用832．2模型建立按偏離度分組的主要思想為：先對其級比進行分析，對級比取不同的閥值，依據(jù)不同的閥值將原始數(shù)據(jù)進行分組；然后對分組序列分別建立非等間距的灰色GM(1，1)模型，由各個模型的解來確定未來時刻原始數(shù)據(jù)的預測值及預測區(qū)間．2．2．1原始數(shù)據(jù)的分組設(。)：((。)(1)，(。)(2)，?(。)(n))為原始序列，()為(。)的一次累加生成序列，由生成過程可知，對于

5、任意非負離散點列，其累加生成序列是單調(diào)遞增的，即()具有較強的指數(shù)規(guī)律，這是建立灰色GM(1，1)模型的理論基礎(chǔ)．定義：對于序列=((1)，(2)，?())，稱(+1)=為在點的前級比，簡稱級比(k=0，1，?，n一1)，這里規(guī)定x(O)=(1)．前級比反映了序列的變化是否具有指數(shù)規(guī)律，如果級比為常數(shù)，稱此序列具有白指數(shù)率；反之稱其具有灰指數(shù)率．由述定理可知，對于離散點列(，設其級比序列為=((1)，(2)，?，(n))如果對Vk，盯()恒為一常數(shù)，則(0)的所有點都在一條指數(shù)曲線上．顯然，對其建立的灰色GM(1，1)模型所得到的解即為該指數(shù)曲線，且預測值與實際值相等，但是

6、一般情況下序列的級比不會恒為一固定的常數(shù)，設1三c=∑()，r()=c一()i=1得到級比與其均值的誤差序列r=(r(1)，r(2)，?，r(n)．級比的誤差序列，反映的是序列的點偏離指數(shù)曲線的程度．實際上，級比的均值著一條指數(shù)曲線，如果()>c，則(。)()在這條指數(shù)曲線的上方；反之，(。)(k)在這條指數(shù)曲線的下方，我們可以依據(jù)這種偏離度對原始序列進行分組，使在同一組中的點具有相近的偏離度．將原始數(shù)據(jù)列分成m組(m<佗)，選定m+1個閥值-y(i)(1im+1)滿足min))()<(2)

7、一組，從而可得到m組數(shù)據(jù)列O"1=((11)，o'(k12)，?，(尼1))0"2=(o-(k21)，(22)，?，a(k2。))盯=((1)，(2)，?，o(k))其中∑sj：n，將級比o-的分組對應到原始序列(，得到(。)的分組：j=li0=((。(11)，(。(南12)，?，(。(1)))=((?！?21)，z(?！?22)，?，z(?！?2。。))z)=((。(1)，(。(km2)，．一，z(。())由分組序列的構(gòu)成可知，在每一組序列中，由于tij+l～t≠C，i=1，2，?，m，J=1，2，?，8m84數(shù)