專利名稱：一種電力日負荷的混沌卡爾曼濾波模型安全監(jiān)控預測方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種電力日負荷的混沌卡爾曼濾波模型安全監(jiān)控預測方法，即以電力日負荷為研究對象，基于混沌理論，重構(gòu)電力負荷相空間，并把卡爾曼濾波技術(shù)引入混沌相空間中，提取電力負荷的動力學信息特征，探討負荷相空間中的非線性預測方案，然后應用到實際預測和安全監(jiān) 測中的物理建模分析方法，屬于電力領域。背景技術(shù)：
電力負荷數(shù)據(jù)作為水資源開發(fā)、優(yōu)化配置、水庫調(diào)度的重要依據(jù)。電力負荷預測對電力系統(tǒng)的安全經(jīng)濟運行起著十分重要的作用。電力系統(tǒng)的日負荷安全預測是電網(wǎng)為安排購電計劃和輸電方案的制定服務。實踐中取得的電力負荷時間序列呈現(xiàn)出復雜性、不確定性、非線性的特點。基于混沌理論，重構(gòu)電力負荷相空間，結(jié)合卡爾曼濾波模型，研究如何提取電力負荷的動力學信息特征，探討負荷相空間中的非線性預測方案，再應用到實際預測和安全監(jiān)測中是非常有意義的。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出的一種電力日負荷的混沌卡爾曼濾波模型安全監(jiān)控預測方法，其技術(shù)方案如下。I、采集電力系統(tǒng)日負荷數(shù)據(jù)構(gòu)成日負荷時間序列。2、分析電力系統(tǒng)日負荷時間序列的混沌特性，計算日負荷序列的飽和關(guān)聯(lián)維數(shù)。3、對混沌時間序列，選取合適的嵌入維數(shù)m和延遲時間τ，重構(gòu)m維混沌相空間，得到N=n-(m_l) τ個相點。4、以相點為狀態(tài)變量建立如式⑴、(2)所示系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型。系統(tǒng)的狀態(tài)方程為
權(quán)利要求
1.一種電カ日負荷的混沌卡爾曼濾波模型安全監(jiān)控預測方法，所述方法其特征是依序包括如下步驟或特征 A采集電力系統(tǒng)日負荷數(shù)據(jù)構(gòu)成日負荷時間序列； B分析電カ系統(tǒng)日負荷時間序列的混沌特性，計算日負荷序列的飽和關(guān)聯(lián)維數(shù)； C對混沌時間序列，選取合適的嵌入維數(shù) 和延遲時間τ，重構(gòu) 維混沌相空間，得到
2.權(quán)利要求I所述ー種電カ日負荷的混沌卡爾曼濾波模型安全監(jiān)控預測方法，其特征是所述D步驟依序包括如下步驟或特征 A系統(tǒng)的狀態(tài)方程為
3.權(quán)利要求2所述ー種電カ日負荷的混沌卡爾曼濾波模型安全監(jiān)控預測方法，其特征是所述B步驟系統(tǒng)的輸出方程中，模型噪聲W和觀測噪聲!》為高斯白噪聲，相互獨立且與初始狀態(tài)無關(guān)，模型誤差協(xié)方差陣0和觀測誤差協(xié)方差陣ガ為半正定陣。
4.權(quán)利要求2所述ー種電カ日負荷的混沌卡爾曼濾波模型安全監(jiān)控預測方法，其特征是所述C步驟狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣具有以下特征 A式中的各分量為非時變參數(shù)，由已知的多組觀測數(shù)據(jù)用最小二乗法來估計； B誤差協(xié)方差陣0和/ 初歩確定為常數(shù)陣后，在程序調(diào)試中優(yōu)選； C設模型噪聲的分配陣Γ為單位陣。
5.權(quán)利要求I所述ー種電カ日負荷的混沌卡爾曼濾波模型安全監(jiān)控預測方法，其特征是所述E步驟中系統(tǒng)初值對遞推影響不大，會很快收斂到與初值無關(guān)的估計值上。
6.權(quán)利要求I所述ー種電カ日負荷的混沌卡爾曼濾波模型安全監(jiān)控預測方法，其特征是所述G步驟計算卡爾曼增益時，其中C = [l O - O]。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電力日負荷的混沌卡爾曼濾波模型安全監(jiān)控預測方法，以電力日負荷為研究對象，基于混沌理論，耦合卡爾曼濾波的非線性預測方案，并應用到實際預測和安全監(jiān)測中的物理建模分析方法。其技術(shù)方案如下A.采集電力日負荷數(shù)據(jù)構(gòu)成時間序列；B.分析電力系統(tǒng)日負荷時間序列的混沌特性；C.重構(gòu)負荷相空間，得到空間相點；D.以相點為狀態(tài)變量建立系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型；E.設定遞推初始條件；F.預測均方誤差陣；G.計算卡爾曼增益；H.計算均方誤差陣；I.預測狀態(tài)；J.對預測值進行濾波處理，直到預測完成。本發(fā)明說明電力日負荷具有混沌特性，耦合模型的預測精度高，能有效監(jiān)測電力日負荷變化規(guī)律從而保障電力系統(tǒng)的安全經(jīng)濟運行。
文檔編號G06F19/00GK102867128SQ20121036079
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月21日
發(fā)明者李眉眉, 黃正文, 第寶鋒, 柯玲, 丁晶 申請人:四川大學