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1、電力系統(tǒng)負荷預測方法應用 摘要：電力系統(tǒng)負荷預測在電力系統(tǒng)的控制、規(guī)劃和運行方面能發(fā)揮重要的作用，并能產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟效益，負荷預測實質上是對電力需求側的預測。灰色預測就是在隨機的、雜亂無章的數(shù)據(jù)中找到潛在的規(guī)律并利用這種規(guī)律建立灰色模型對灰色系統(tǒng)進行預測。本文對GM(1,1)模型和無偏GM(1,1)模型做了簡要的闡述，分別建立了GM(1,1)模型和無偏GM(1,1)模型，完成了對電力負荷數(shù)據(jù)的預測。最后通過對這兩種模型預測結果的分析比較，提出了一種綜合預測模型。關鍵詞：負荷預測、灰色系統(tǒng)、GM(1,1)模型、無偏GM(1,1)模型中圖分類號：F407.6
2、文獻標識碼：A前言7電力系統(tǒng)的職能是盡可能經(jīng)濟地給各類用戶提供可靠且合乎標準的電能，滿足用戶的用電需求。因此負荷的大小與特性，對于電力系統(tǒng)的設計和運行來說是極為重要的。負荷的變化與特性，是電力規(guī)劃及運行部門研究的重要內(nèi)容。科學的預測是正確決策的依據(jù)和保證，電力系統(tǒng)負荷預測是電力系統(tǒng)規(guī)劃、計劃、營銷、市場交易、調(diào)度等部門工作的重要依據(jù)。長期以來，國內(nèi)外專家學者和電力系統(tǒng)負荷預測的工作人員不斷探索，形成了一系列行之有效的科學預測方法。本文對GM(1,1)模型和無偏GM(1,1)模型做了系統(tǒng)全面的闡述，結合電力負荷預測的具體情況，較為深入地分析了預測理論用于電力
3、系統(tǒng)的具體實現(xiàn)方法，建立了GM(1,1)模型和無偏GM(1,1)模型，完成了對電力負荷數(shù)據(jù)進行預測。然后通過預測結果對這兩種預測方法進行分析比較，提出了一個綜合預測模型。1、GM(1,1)模型GM(1,1)模型最早是由鄧聚龍教授提出的。GM(1，1)含義依次為G-Gray，M-Model，l-l階，l-1個變量，即一階一個變量的灰色預測模型。GM(l，l)模型在電力系統(tǒng)中的應用最為廣泛，該模型預測精度高，可以進行短期負荷預測和中長期負荷預測。GM(1,1)模型建模步驟如下：1）根據(jù)原始數(shù)據(jù)建立一次累加數(shù)據(jù)序列；2）建立B矩陣；3）求逆矩陣和;4）根據(jù)求估計
4、值和；5）建立一次累加數(shù)據(jù)序列模型；6）用累減運算還原原始數(shù)據(jù)，即得原始數(shù)據(jù)序列模型：7）模型檢驗。包括殘差檢驗，關聯(lián)度檢驗和后驗差檢驗。2、無偏GM(1,1)模型7無偏GM(1,1)模型是由吉培榮教授提出的。它在GM（1，1）模型的基礎上對灰發(fā)展系數(shù)作了修正，即使得無偏GM(1,1)模型有些時候預測精度要高于GM(1,1)模型。無偏GM(1,1)模型建模過程如下：1）前4步同GM(1,1)模型建模過程。2）求模型參數(shù)：3）建立原始數(shù)據(jù)序列的無偏GM（1，1）模型：4）模型檢驗。與GM(1,1)模型相同，包括殘差檢驗，關聯(lián)度檢驗和后驗差檢驗。3、綜合預測模
5、型由于無偏GM(1,1)模型是在GM（1，1）模型的基礎上對灰發(fā)展系數(shù)作了修正，作者首先對和做了分析和比較，見圖1。圖1和的比較示意圖由圖可見：1）在在（-2,2）之間取值時，。在0點時，和完全相等，預測效果也應該是一致的，由GM（1，1）模型和無偏GM（1，1）模型可知，此時的預測模型是一個常數(shù)模型，因此也就稱不上預測了。72）當時，，GM（1，1）模型預測精度由決定，無偏GM（1，1）模型的預測精度由決定，因此，越小，兩個模型的預測精度越相似，時，和的大小基本相等，因此可認為此范圍內(nèi)兩個模型的預測精度基本相同。3）時，。隨著
6、
7、的增大，增大，GM（1，
8、1）模型和無偏GM（1，1）模型的預測精度相差越來越大。本文從預測結果上對GM(1,1)模型和無偏GM(1,1)模型進行分析比較，作者收集到四組實際負荷數(shù)據(jù)（見表1，表2，表3，表4），并用此數(shù)據(jù)作為兩個模型的原始數(shù)據(jù)進行預測。表1上海市年實際供電量/（TW.h）表2福州市年平均負荷/（TW.h）表3太原地區(qū)全社會用電量/(TW.h)表4遼寧省某地區(qū)年用電量/（TW.h）首先對原始數(shù)據(jù)進行分析，見圖2。圖2四組負荷數(shù)據(jù)曲線7圖2中，曲線1對應表1，曲線2對應表1，曲線3對應表3，曲線4對應表4。曲線1，2變化速度較快，曲線3，4變化速度較慢。對這四組數(shù)據(jù)分
9、別用GM(1,1)模型和無偏GM(1,1)模型進行預測，預測結果見附錄1。由表5可以看出，首先看數(shù)據(jù)增長速度較快的曲線1和曲線2，對曲線1來說：GM(1,1)模型的平均相對誤差較無偏GM(1,1)模型要小，而對曲線2來說：無偏GM(1,1)模型的平均相對誤差較GM(1,1)模型要小；再看數(shù)據(jù)增長速度較慢的曲線3和曲線4，對曲線3來說：無偏GM(1,1)模型的平均相對誤差較GM(1,1)模型要小，而對曲線4來說：GM(1,1)模型的平均相對誤差較無偏GM(1,1)模型要小。因此可以說，對不同的原始負荷數(shù)據(jù)，兩個模型的預測效果有好有壞。表5四組數(shù)據(jù)預測結果相對
10、平均誤差比較在實際應用中，事先很難確定對于具體的符合數(shù)據(jù)，到底是G
