【摘 要】
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随着“碳达峰+碳中和”战略的提出,天然气成为我国减缓碳排放增速的重要工具。在此背景下,我国天然气消费总量逐年飞速增长,而天然气供求矛盾也日益加剧,“气荒”问题尤为突出。平抑和解决天然气供需矛盾的有效手段就是对天然气负荷的精准预测,因此有效提高天然气负荷预测的精度是目前社会及学术界所关注的难点问题。首先,本文对天然气负荷预测的现状进行研究,将“分解-预测”组合模型作为本文的基础模型;接着对天然气负荷
【基金项目】
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国家自然科学基金（62072363）:面向不确定因素的天然气负荷预测及用户行为检测方法研究；
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随着“碳达峰+碳中和”战略的提出,天然气成为我国减缓碳排放增速的重要工具。在此背景下,我国天然气消费总量逐年飞速增长,而天然气供求矛盾也日益加剧,“气荒”问题尤为突出。平抑和解决天然气供需矛盾的有效手段就是对天然气负荷的精准预测,因此有效提高天然气负荷预测的精度是目前社会及学术界所关注的难点问题。首先,本文对天然气负荷预测的现状进行研究,将“分解-预测”组合模型作为本文的基础模型;接着对天然气负荷的特征进行详细了分析,包括负荷的周期性、随机性,并对负荷和影响因素之间的关系进行研究;其次通过对不同的分解模型的特点进行对比分析,提出了多重时间序列分解模型,将EMD和WT两种分解模型进行组合,取长补短,互相弥补了有效信息的缺失,从而提高预测的精度;再次,在多重时间序列分解模型构建的基础上,根据分解后的子序列的特征,结合改进PCA算法降维后的影响因子特征序列,分别建立起ARMA和LSTM预测模型,然后将各个模型的预测结果集成;最后,量化分析模型预测的精度,使用误差评价体系指标与其他常见的4种预测模型比较,发现MAE、RMSE和MAPE值都要比其它模型低,从而证明了该方法的可行性。研究结果表明,双重时间序列分解方法所构建的天然气负荷预测模型,综合考虑了EMD和WT分解方法各自的优势,将两种方法分解方法组合,补充了彼此之间有效信息的缺失,解决了目前在分解方法研究中存在分解不完全与不适应的问题。此外本模型的提出扩展了“分解-预测”组合模型的研究,有助于其他领域预测问题的解决,同时也为后续研究提供了方向。
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