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摘 要:电力负荷预测为编制电力规划提供依据,保持社会正常生产和生活。本文介绍了灰色预测方法,同时还应用了新陈代谢的思想改进了GM(1,1)模型。以广西贵港供电局平南10KV大有线为例,验证了改进后的灰色模型比常规的GM(1,1)模型要有较高的预测精度。
关键词:电力短期负荷预测 GM(1,1)模型 新陈代谢
一、引言
电力负荷预测是电网实时控制、运行计划和发展规划的前提。准确的短期电力负荷预测,可以在夏冬用电高峰期时及时可靠的制定地区负荷供限电方案,保持社会正常生产和生活;同时也可以经济合理的安排电网内部发电机组的启停和检修计划,保持电网运行的安全稳定性。本文在进行短期电力负荷预测的研究中,对普通灰色GM(1, 1)模型进行了必要的改进,使短期电力负荷的预测精度有了较好的保证。
二、灰色GM(1,1)模型的构建
灰色系统理论是我国华中科技大学邓聚龙教授在1982年首次提出。其核心思想是从不规律的信息中提取规律的信息。灰色理论克服了传统的回归分析中大样本的问题,以及样本统计要具有规律性的问题。其中GM(1,1)模型是最常用的一种灰色模型,它是由一个只包含一个变量的一阶微分方程构成的模型,是作为电力负荷预测的一种较为有效的模型。灰色GM(1,1)模型的实质是对原始数据做一次累加生成,即将原始数列一次累加后,生成数据呈现指数规律,通过建立微分方程模型,求得拟合曲线后再累减还原即可得到预測值。
三、新陈代谢建模
在通常情况下,应用普通灰色模型GM(1,1)进行预测时,会发现仅仅在前1~2个点具有较高的精度,越往未来发展其后的值的预测意义就越弱。因而,在实际应用中,要不断的考虑随着时间的推移,相继进入系统的新的影响因素。同时,随着系统的发展,老数据代表的信息越弱,应及时去掉旧的信息,使建模序列更能反映系统目前的特征。
GM(1,1)新陈代谢建模的方法步骤如下:
第一步,取经过平滑指数处理后的原始数据序列的前5个值作为建模序列。
第二步,用建好的模型预测后面的1~2个数据,如果预测误差较大,则对现有的建模序列进行新陈代谢,建立新的建模序列;如果预测误差很小,则记录第一个数据的预测值,作为新的建模序列。
第三步,一直重复步骤二,直到建模完毕,并选择最佳预测值输出。
四、实证分析
本文选取其2008年4月份的某一工作日南方电网广西贵港供电局南平10KV大有线的电力负荷值,用新陈代谢改进的灰色模型进行预测,通过实际值与预测值的比较,来分析预测精度。南平10KV大有线经新陈代谢改进后的GM(1,1)预测结果如表4-1所示。
对上述数据用matlab作图处理后,可以看出将新陈代谢思想应用于GM(1,1)模型后,预测精度进一步提高。其平均相对误差MAPE=3.89%,后验差值C=0.106,按照上文给定的标准,该方法的预测精度较好,也证明了该方法能比较好的进行预测分析。
五、结语
本文从理论上针对灰色模型的局限性,引入新陈代谢的思想建模,得到了较为精准的预测结果。但是电力系统的负荷从本质上是不可控的,它受经济、时间、气候因素以及随机干扰的影响,导致任何一种预测方法都会存在一定的误差。因而,在进行电力系统的负荷预测时,应针对实际情况和现有的资料找到适合实际系统的负荷预测方法。
参考文献:
[1]牛东晓,曹树华,赵磊等.电力负荷预测技术及其应用[M].中国电力出版社,1998.
[2]唐松云,陈绵云.插入值方法的灰色建模[J].武汉理工大学学报,2009(2).
[3]唐振军.基于改进灰色模型的中长期电力负荷预测[J].安徽电气工程职业技术学院学报,2010(4).
关键词:电力短期负荷预测 GM(1,1)模型 新陈代谢
一、引言
电力负荷预测是电网实时控制、运行计划和发展规划的前提。准确的短期电力负荷预测,可以在夏冬用电高峰期时及时可靠的制定地区负荷供限电方案,保持社会正常生产和生活;同时也可以经济合理的安排电网内部发电机组的启停和检修计划,保持电网运行的安全稳定性。本文在进行短期电力负荷预测的研究中,对普通灰色GM(1, 1)模型进行了必要的改进,使短期电力负荷的预测精度有了较好的保证。
二、灰色GM(1,1)模型的构建
灰色系统理论是我国华中科技大学邓聚龙教授在1982年首次提出。其核心思想是从不规律的信息中提取规律的信息。灰色理论克服了传统的回归分析中大样本的问题,以及样本统计要具有规律性的问题。其中GM(1,1)模型是最常用的一种灰色模型,它是由一个只包含一个变量的一阶微分方程构成的模型,是作为电力负荷预测的一种较为有效的模型。灰色GM(1,1)模型的实质是对原始数据做一次累加生成,即将原始数列一次累加后,生成数据呈现指数规律,通过建立微分方程模型,求得拟合曲线后再累减还原即可得到预測值。
三、新陈代谢建模
在通常情况下,应用普通灰色模型GM(1,1)进行预测时,会发现仅仅在前1~2个点具有较高的精度,越往未来发展其后的值的预测意义就越弱。因而,在实际应用中,要不断的考虑随着时间的推移,相继进入系统的新的影响因素。同时,随着系统的发展,老数据代表的信息越弱,应及时去掉旧的信息,使建模序列更能反映系统目前的特征。
GM(1,1)新陈代谢建模的方法步骤如下:
第一步,取经过平滑指数处理后的原始数据序列的前5个值作为建模序列。
第二步,用建好的模型预测后面的1~2个数据,如果预测误差较大,则对现有的建模序列进行新陈代谢,建立新的建模序列;如果预测误差很小,则记录第一个数据的预测值,作为新的建模序列。
第三步,一直重复步骤二,直到建模完毕,并选择最佳预测值输出。
四、实证分析
本文选取其2008年4月份的某一工作日南方电网广西贵港供电局南平10KV大有线的电力负荷值,用新陈代谢改进的灰色模型进行预测,通过实际值与预测值的比较,来分析预测精度。南平10KV大有线经新陈代谢改进后的GM(1,1)预测结果如表4-1所示。
对上述数据用matlab作图处理后,可以看出将新陈代谢思想应用于GM(1,1)模型后,预测精度进一步提高。其平均相对误差MAPE=3.89%,后验差值C=0.106,按照上文给定的标准,该方法的预测精度较好,也证明了该方法能比较好的进行预测分析。
五、结语
本文从理论上针对灰色模型的局限性,引入新陈代谢的思想建模,得到了较为精准的预测结果。但是电力系统的负荷从本质上是不可控的,它受经济、时间、气候因素以及随机干扰的影响,导致任何一种预测方法都会存在一定的误差。因而,在进行电力系统的负荷预测时,应针对实际情况和现有的资料找到适合实际系统的负荷预测方法。
参考文献:
[1]牛东晓,曹树华,赵磊等.电力负荷预测技术及其应用[M].中国电力出版社,1998.
[2]唐松云,陈绵云.插入值方法的灰色建模[J].武汉理工大学学报,2009(2).
[3]唐振军.基于改进灰色模型的中长期电力负荷预测[J].安徽电气工程职业技术学院学报,2010(4).