組合灰色預(yù)測模型在電力負(fù)荷預(yù)測中的應(yīng)用

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1、2004年1月重慶大學(xué)學(xué)報(bào)Jan.2004第27卷第1期JournalofChongqingUniversityVol.27No.1　　文章編號:1000-582X(2004)01-0036-04X組合灰色預(yù)測模型在電力負(fù)荷預(yù)測中的應(yīng)用李　偉,韓　力(重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院,重慶400030)摘　要:基于灰色預(yù)測理論,研究了基本灰色預(yù)測模型及其幾種傳統(tǒng)改進(jìn)模型的原理和它們在電力負(fù)荷預(yù)測中存在的局限性,提出了電力系統(tǒng)中長期負(fù)荷預(yù)測的實(shí)用新方法———組合灰色預(yù)測模型。以實(shí)際算例為基礎(chǔ),應(yīng)用基本灰色預(yù)測模型和傳統(tǒng)改進(jìn)模型以及組合灰色預(yù)測模型分別對電力負(fù)荷進(jìn)行了預(yù)測,并進(jìn)行了分析比較

2、。結(jié)果表明,用灰色理論預(yù)測電力負(fù)荷,理論可靠、方法簡單。對于中長期電力負(fù)荷預(yù)測這樣復(fù)雜的問題,組合灰色預(yù)測模型具有預(yù)測精度高、簡捷實(shí)用等優(yōu)點(diǎn),該方法可作為中長期電力負(fù)荷預(yù)測的工具之一。關(guān)鍵詞:灰色理論;組合灰色模型;電力負(fù)荷預(yù)測中圖分類號:TM714文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A　　電力負(fù)荷是電力系統(tǒng)規(guī)劃決策、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的前提筆者在進(jìn)行中長期電力負(fù)荷預(yù)測研究中,引入了和基礎(chǔ),因此,電力負(fù)荷的準(zhǔn)確預(yù)測對電力生產(chǎn)和電力灰色預(yù)測理論,對灰色預(yù)測的幾種傳統(tǒng)改進(jìn)模型進(jìn)行[1-2]安全運(yùn)行以及國民經(jīng)濟(jì)都有重要意義。但由于電了分析:基本灰色預(yù)測模型是一種指數(shù)型增長模型,當(dāng)力系統(tǒng)負(fù)荷變化的復(fù)雜性,無法建立一

3、個確定的模型電力負(fù)荷呈嚴(yán)格指數(shù)規(guī)律增長時,此方法具有預(yù)測精對它進(jìn)行預(yù)測。多年來,國內(nèi)外專家、學(xué)者對電力負(fù)荷度高、所需樣本少、計(jì)算簡便且便于檢驗(yàn)等優(yōu)點(diǎn)。然而預(yù)測進(jìn)行了廣泛深入的研究,得出了一些有意義的結(jié)電力負(fù)荷不一定嚴(yán)格按指數(shù)規(guī)律增長,對于具有波動[1-8]論。在這些負(fù)荷預(yù)測研究中,就預(yù)測方法而言,可性變化的電力負(fù)荷,其預(yù)測精度往往不能令人滿意,適以分為三大類:時間序列法(如平移法、指數(shù)平滑法、季用范圍受到很大限制。在此情況下,采用殘差灰色預(yù)節(jié)變動法等),結(jié)構(gòu)分析法(如回歸分析、指標(biāo)分析等)測模型能較準(zhǔn)確的預(yù)測。但是對于零星分散、歷史記和系統(tǒng)分析法(如人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、系統(tǒng)動力

4、方法等)。錄較短的數(shù)據(jù)序列,殘差灰色預(yù)測模型將不能進(jìn)行準(zhǔn)在預(yù)測實(shí)踐中對于同一個問題,往往可以采用多種不確預(yù)測,且缺乏對模型數(shù)據(jù)的動態(tài)更新能力。此時可同的預(yù)測方法。不同的預(yù)測方法能提供不同的有用信采用動態(tài)等維新信息灰色預(yù)測模型,該模型除具備基息,組合預(yù)測方法可以綜合利用這些信息,可以更充分本灰色預(yù)測模型的優(yōu)點(diǎn)外,還能使所建模型具備數(shù)據(jù)地利用原始數(shù)據(jù)的信息,彌補(bǔ)單模型方法的不足,盡可動態(tài)更新能力,使預(yù)測更趨于合理。但它也同時具有[2]能地提高預(yù)測精度?；灸Ｐ偷娜秉c(diǎn),即要求負(fù)荷嚴(yán)格按指數(shù)型增長,適應(yīng)灰色預(yù)測方法是一種不嚴(yán)格的系統(tǒng)方法,它避開范圍較小。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析環(huán)節(jié),直接通過對

5、原始數(shù)據(jù)的累加構(gòu)建綜合以上分析,筆者提出了組合灰色預(yù)測模型,用[3]指數(shù)增長模型,尋找系統(tǒng)的整體規(guī)律。其主要特點(diǎn)殘差灰色預(yù)測模型和動態(tài)等維新信息灰色預(yù)測模型兩為:1)原始數(shù)據(jù)生成指數(shù)型序列建模,而其它模型是直者的組合來建模,實(shí)現(xiàn)了中長期電力負(fù)荷歷史樣本資接采用原始數(shù)據(jù)序列建模;2)所需樣本數(shù)較少,而其它料隨時間而變化,使樣本量和計(jì)算量不增加而預(yù)測精模型往往需要大量的樣本數(shù)據(jù);3)采用微分方程模型,度大為提高。經(jīng)算例分析,組合灰色預(yù)測模型用于中能夠描述內(nèi)部變化的本質(zhì),而一般系統(tǒng)理論建模是由長期電力負(fù)荷預(yù)測,與傳統(tǒng)的系統(tǒng)理論方法相比較,該遞推得到差分模型。方法計(jì)算簡捷、精度較好

6、,具有很好的實(shí)用性。X收稿日期:2003-09-10作者簡介:李偉(1978-),男,四川南部人,重慶大學(xué)碩士研究生,從事電機(jī)控制與CAD技術(shù)的研究。?1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.第27卷第1期　　　　　　　　　　　　　李　偉等:組合灰色預(yù)測模型在電力負(fù)荷預(yù)測中的應(yīng)用371(1)(1)1　灰色系統(tǒng)理論及有關(guān)預(yù)測模型[3]-x(1)+x(2)12灰色系統(tǒng)是部分信息已知、部分信息未知的系統(tǒng)。1(1)(2)+x(1)(3)1-xB=2灰色系統(tǒng)把一般系統(tǒng)理論、信息控制的觀點(diǎn)和方法延??伸

7、到社會、經(jīng)濟(jì)等廣義系統(tǒng),灰色系統(tǒng)理論能更準(zhǔn)確地1(1)(1)描述社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的狀態(tài)和行為。研究基于灰色系統(tǒng)-x(n-1)+x(n)12理論的灰色預(yù)測模型,對社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)預(yù)測具有重要按最小二乘法估計(jì)參數(shù),可得到的意義。由于用電負(fù)荷增長情況受經(jīng)濟(jì)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)機(jī)^aT-1T^A==(BB)BX構(gòu)、氣候、居民收入水平等諸多因素的影響,其中有一^u些因素是確定的;而另外一些因素是不確定的,故可以根據(jù)微分方程得基本灰色預(yù)測模型的解為:把它看作一個灰色系統(tǒng)。(1)(0)^u-^ak^u^x(k+1)=x(1)-e+(5)1.1　基