電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)方法應(yīng)用

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1、電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)方法應(yīng)用　　摘要：電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)在電力系統(tǒng)的控制、規(guī)劃和運(yùn)行方面能發(fā)揮重要的作用，并能產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟(jì)效益，負(fù)荷預(yù)測(cè)實(shí)質(zhì)上是對(duì)電力需求側(cè)的預(yù)測(cè)?；疑A(yù)測(cè)就是在隨機(jī)的、雜亂無(wú)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(duì)灰色系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)測(cè)。本文對(duì)GM(1,1)模型和無(wú)偏GM(1,1)模型做了簡(jiǎn)要的闡述，分別建立了GM(1,1)模型和無(wú)偏GM(1,1)模型，完成了對(duì)電力負(fù)荷數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)。最后通過(guò)對(duì)這兩種模型預(yù)測(cè)結(jié)果的分析比較，提出了一種綜合預(yù)測(cè)模型。關(guān)鍵詞：負(fù)荷預(yù)測(cè)、灰色系統(tǒng)、GM(1,1)模型、無(wú)偏GM(1,1)模型中圖分類號(hào)：F407.6

2、文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A前言7電力系統(tǒng)的職能是盡可能經(jīng)濟(jì)地給各類用戶提供可靠且合乎標(biāo)準(zhǔn)的電能，滿足用戶的用電需求。因此負(fù)荷的大小與特性，對(duì)于電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行來(lái)說(shuō)是極為重要的。負(fù)荷的變化與特性，是電力規(guī)劃及運(yùn)行部門(mén)研究的重要內(nèi)容?？茖W(xué)的預(yù)測(cè)是正確決策的依據(jù)和保證，電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)是電力系統(tǒng)規(guī)劃、計(jì)劃、營(yíng)銷、市場(chǎng)交易、調(diào)度等部門(mén)工作的重要依據(jù)。長(zhǎng)期以來(lái)，國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者和電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)的工作人員不斷探索，形成了一系列行之有效的科學(xué)預(yù)測(cè)方法。本文對(duì)GM(1,1)模型和無(wú)偏GM(1,1)模型做了系統(tǒng)全面的闡述，結(jié)合電力負(fù)荷預(yù)測(cè)的具體情況，較為深入地分析了預(yù)測(cè)理論用于電力

3、系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)方法，建立了GM(1,1)模型和無(wú)偏GM(1,1)模型，完成了對(duì)電力負(fù)荷數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)。然后通過(guò)預(yù)測(cè)結(jié)果對(duì)這兩種預(yù)測(cè)方法進(jìn)行分析比較，提出了一個(gè)綜合預(yù)測(cè)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(gè)變量，即一階一個(gè)變量的灰色預(yù)測(cè)模型。GM(l，l)模型在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用最為廣泛，該模型預(yù)測(cè)精度高，可以進(jìn)行短期負(fù)荷預(yù)測(cè)和中長(zhǎng)期負(fù)荷預(yù)測(cè)。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(jì)

4、值和；5）建立一次累加數(shù)據(jù)序列模型；6）用累減運(yùn)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(yàn)。包括殘差檢驗(yàn)，關(guān)聯(lián)度檢驗(yàn)和后驗(yàn)差檢驗(yàn)。2、無(wú)偏GM(1,1)模型7無(wú)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(chǔ)上對(duì)灰發(fā)展系數(shù)作了修正，即使得無(wú)偏GM(1,1)模型有些時(shí)候預(yù)測(cè)精度要高于GM(1,1)模型。無(wú)偏GM(1,1)模型建模過(guò)程如下：1）前4步同GM(1,1)模型建模過(guò)程。2）求模型參數(shù)：3）建立原始數(shù)據(jù)序列的無(wú)偏GM（1，1）模型：4）模型檢驗(yàn)。與GM(1,1)模型相同，包括殘差檢驗(yàn)，關(guān)聯(lián)度檢驗(yàn)和后驗(yàn)差檢驗(yàn)。3、綜合預(yù)測(cè)模

5、型由于無(wú)偏GM(1,1)模型是在GM（1，1）模型的基礎(chǔ)上對(duì)灰發(fā)展系數(shù)作了修正，作者首先對(duì)和做了分析和比較，見(jiàn)圖1。圖1和的比較示意圖由圖可見(jiàn)：1）在在（-2,2）之間取值時(shí)，。在0點(diǎn)時(shí)，和完全相等，預(yù)測(cè)效果也應(yīng)該是一致的，由GM（1，1）模型和無(wú)偏GM（1，1）模型可知，此時(shí)的預(yù)測(cè)模型是一個(gè)常數(shù)模型，因此也就稱不上預(yù)測(cè)了。72）當(dāng)時(shí)，，GM（1，1）模型預(yù)測(cè)精度由決定，無(wú)偏GM（1，1）模型的預(yù)測(cè)精度由決定，因此，越小，兩個(gè)模型的預(yù)測(cè)精度越相似，時(shí)，和的大小基本相等，因此可認(rèn)為此范圍內(nèi)兩個(gè)模型的預(yù)測(cè)精度基本相同。3）時(shí)，。隨著

6、

7、的增大，增大，GM（1，

8、1）模型和無(wú)偏GM（1，1）模型的預(yù)測(cè)精度相差越來(lái)越大。本文從預(yù)測(cè)結(jié)果上對(duì)GM(1,1)模型和無(wú)偏GM(1,1)模型進(jìn)行分析比較，作者收集到四組實(shí)際負(fù)荷數(shù)據(jù)（見(jiàn)表1，表2，表3，表4），并用此數(shù)據(jù)作為兩個(gè)模型的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)。表1上海市年實(shí)際供電量/（TW.h）表2福州市年平均負(fù)荷/（TW.h）表3太原地區(qū)全社會(huì)用電量/(TW.h)表4遼寧省某地區(qū)年用電量/（TW.h）首先對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，見(jiàn)圖2。圖2四組負(fù)荷數(shù)據(jù)曲線7圖2中，曲線1對(duì)應(yīng)表1，曲線2對(duì)應(yīng)表1，曲線3對(duì)應(yīng)表3，曲線4對(duì)應(yīng)表4。曲線1，2變化速度較快，曲線3，4變化速度較慢。對(duì)這四組數(shù)據(jù)分

9、別用GM(1,1)模型和無(wú)偏GM(1,1)模型進(jìn)行預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)結(jié)果見(jiàn)附錄1。由表5可以看出，首先看數(shù)據(jù)增長(zhǎng)速度較快的曲線1和曲線2，對(duì)曲線1來(lái)說(shuō)：GM(1,1)模型的平均相對(duì)誤差較無(wú)偏GM(1,1)模型要小，而對(duì)曲線2來(lái)說(shuō)：無(wú)偏GM(1,1)模型的平均相對(duì)誤差較GM(1,1)模型要??；再看數(shù)據(jù)增長(zhǎng)速度較慢的曲線3和曲線4，對(duì)曲線3來(lái)說(shuō)：無(wú)偏GM(1,1)模型的平均相對(duì)誤差較GM(1,1)模型要小，而對(duì)曲線4來(lái)說(shuō)：GM(1,1)模型的平均相對(duì)誤差較無(wú)偏GM(1,1)模型要小。因此可以說(shuō)，對(duì)不同的原始負(fù)荷數(shù)據(jù)，兩個(gè)模型的預(yù)測(cè)效果有好有壞。表5四組數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果相對(duì)

10、平均誤差比較在實(shí)際應(yīng)用中，事先很難確定對(duì)于具體的符合數(shù)據(jù)，到底是G