考虑搜索引擎指数和COVID-19疫情的电力负荷预测方法研究

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准确的电力负荷预测对于电力系统的安全经济运行具有重要意义。在传统的电力负荷预测研究中,研究者们通常考虑气温、湿度、假期等因素对电力负荷的影响,并未考虑搜索引擎指数和COVID-19疫情因素,而这2个因素在当前情况下同样与电力负荷具有相关性,搜索引擎指数与电力负荷的相关性在人流量大的旅游区域表现得更为明显,而COVID-19疫情在2020年后成为了新出现的对电力负荷有影响的因素。本文提出了考虑搜索引擎指数和COVID-19疫情数据的电力负荷预测方法,主要研究内容如下:(1)对相关数据进行处理,利用斯皮尔曼秩相关系数和格兰杰因果检验分析了谷歌指数数据与电力负荷数据的相关性。提出了基于Hodrick-Prescott滤波器的谷歌指数数据处理方法。进一步地,提出了基于孤立森林算法的异常数据检测方法,对来自纽约独立运营商(NYSIO)的电力负荷数据的质量进行检验。(2)提出了基于量子粒子群算法的长短期记忆神经网络模型,即采用量子粒子群算法对用于电力负荷预测的长短期记忆神经网络的神经元个数、时间步长、学习率、迭代次数等参数进行优化;进一步地,将搜索引擎指数数据和天气数据作为输入变量,使用上述模型对纽约州长岛地区的电力负荷进行预测,仿真结果验证了引入搜索引擎指数的预测效果。(3)提出了一种将疫情严重程度量化的方法:对疫情解封后的“重启”阶段批次进行赋值,并将其作为电力负荷预测的输入变量,据此提出了基于COVID-19疫情数据的电力负荷预测方法,仿真结果验证了该方法的有效性。
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