一種電力負(fù)荷預(yù)測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電力負(fù)荷預(yù)測方法，包括：步驟1：利用歷史數(shù)據(jù)，將各個年負(fù)荷特性指標(biāo)與多個影響因素進(jìn)行試算，建立各個年負(fù)荷特性指標(biāo)與多個影響因素的定量關(guān)系式；所述歷史數(shù)據(jù)包括過去多年的各個年負(fù)荷特性指標(biāo)數(shù)據(jù)和各個影響因數(shù)數(shù)據(jù)；步驟2：利用步驟1中所獲取的定量關(guān)系式，預(yù)測待預(yù)測年份的各個年負(fù)荷特性指標(biāo)，并根據(jù)預(yù)測的各個年負(fù)荷特性指標(biāo)預(yù)測待預(yù)測年份的年發(fā)電量；步驟3：將預(yù)測的年發(fā)電量分配到每個月。通過本發(fā)明方法進(jìn)行年發(fā)電量預(yù)測和月發(fā)電量預(yù)測，多個影響因數(shù)綜合考慮，預(yù)測精度高，為用電計劃的制定提供了可靠的依據(jù)。利用改進(jìn)的灰色預(yù)測方法進(jìn)行運算，效率高。
【專利說明】一種電力負(fù)荷預(yù)測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種電力負(fù)荷預(yù)測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]負(fù)荷特性分析是電力負(fù)荷預(yù)測的重要組成部分，是電力系統(tǒng)對電力資源進(jìn)行調(diào)度、規(guī)劃的前提條件。在電力市場的迅速發(fā)展和改革機制的推動作用下，提高負(fù)荷特性分析的準(zhǔn)確性，進(jìn)而根據(jù)負(fù)荷特性進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測，制定用電計劃的要求已經(jīng)相當(dāng)迫切。合理降低發(fā)電成本，提高用電效率，已經(jīng)成為市場改革的必然要求。負(fù)荷特性容易受多種因素影響，且其變化并不呈現(xiàn)明顯的規(guī)律性，傳統(tǒng)的負(fù)荷特性分析方法只是選取了一種因素對負(fù)荷特征的影響，針對單個因素與負(fù)荷特性之間的單一映射分析，而沒有考慮其他因素，更沒有考慮各影響因素之間的聯(lián)動關(guān)系，從而導(dǎo)致負(fù)荷特性的分析不夠準(zhǔn)確，對負(fù)荷預(yù)測以及用電計劃的制定都會造成影響，準(zhǔn)確性較低。
[0003]此外，在傳統(tǒng)的負(fù)荷預(yù)測中通常采用傳統(tǒng)灰色預(yù)測法，傳統(tǒng)灰色系統(tǒng)理論是利用“生成”的方式,將原本雜亂無章的數(shù)據(jù)變?yōu)橐?guī)律性的符合要求的新數(shù)據(jù)，生成過程為灰色生成。在電力負(fù)荷預(yù)測中常見的灰色生成方式主要有累加累減生成、級比生成、灰數(shù)白化函數(shù)生成、均值化生成等。傳統(tǒng)灰色預(yù)測法具有要求樣本少、不考慮變化趨勢、易于檢驗等優(yōu)點，但存在一定的局限性，不適用于長期預(yù)測。由于GM (1，I)以灰色模塊為基礎(chǔ)，灰色模塊中未來預(yù)測值上下界之間的平面為灰平面，灰平面呈扇形展開，即時間相隔越遠(yuǎn)，預(yù)測數(shù)據(jù)的灰區(qū)間就越大，隨著時間推移，隨機因素的不斷介入必然會導(dǎo)致灰度增大，因此GM (I, I)模型預(yù)測精度較高的僅僅只有最近的一個或兩個數(shù)據(jù)，越靠后的數(shù)據(jù)精度越差，預(yù)測的意義越小。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的因忽視了影響因素之間的聯(lián)動關(guān)系而導(dǎo)致電力負(fù)荷特性分析不夠準(zhǔn)確的不足，提供一種電力負(fù)荷預(yù)測方法，該預(yù)測方法綜合考慮了各影響因素之間的聯(lián)動性，提高電力負(fù)荷預(yù)測的準(zhǔn)確性。
[0005]為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案:
[0006]一種電力負(fù)荷預(yù)測方法，包括以下步驟:
[0007]步驟1:利用歷史數(shù)據(jù)，將各個年負(fù)荷特性指標(biāo)與多個影響因素進(jìn)行試算，建立各個年負(fù)荷特性指標(biāo)與多個影響因素的定量關(guān)系式；所述歷史數(shù)據(jù)包括過去多年的各個年負(fù)荷特性指標(biāo)數(shù)據(jù)和各個影響因數(shù)數(shù)據(jù)，年發(fā)電量；
[0008]步驟2:利用步驟I中所獲取的定量關(guān)系式，預(yù)測待預(yù)測年份的各個年負(fù)荷特性指標(biāo)，并根據(jù)預(yù)測的各個年負(fù)荷特性指標(biāo)預(yù)測待預(yù)測年份的年發(fā)電量；
[0009]步驟3:將預(yù)測的年發(fā)電量分配到每個月。
[0010]根據(jù)本發(fā)明實施例，步驟I中所述影響因素包括人均生產(chǎn)總值、第一產(chǎn)業(yè)、第二產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)、城鎮(zhèn)化率和家電參考指數(shù)中的至少兩種。步驟I中所述年負(fù)荷特性指標(biāo)包括年最大/小負(fù)荷、年平均日負(fù)荷、年平均日負(fù)荷率、年負(fù)荷率、年最平均日負(fù)荷率、年最大峰谷差、年最小峰谷差、年平均日峰谷差、年平均日峰谷差率、年最大負(fù)荷利用小時數(shù)、年負(fù)荷曲線和/或年持續(xù)負(fù)荷曲線。進(jìn)一步的，步驟I中所述年負(fù)荷特性指標(biāo)為年負(fù)荷率、年峰谷差率、平均日負(fù)荷率和/或年平均日峰谷差率。
[0011]進(jìn)一步的，所述步驟I具體包括:
[0012]步驟101:選取 y=ax+b、y=ax2+bx+c、y=xa+b 和 y=a/x+b 中一個函數(shù)，引入至少三組歷史數(shù)據(jù)計算出參數(shù)a和b、c的值，得出具體的函數(shù)表達(dá)式；再代入各年份歷史數(shù)據(jù)的X值，試算出對應(yīng)的y值；其中X為一種影響因數(shù)，y為一種年負(fù)荷特性指標(biāo)；
[0013]步驟102:將各年份試算出的I值與相應(yīng)年份實際的歷史數(shù)據(jù)y值做差并取絕對值，得到每一年份的誤差值，然后對所有年份的誤差值求和并取平均，得到平均相對誤差；
[0014]步驟103:按照步驟101~102，求取各個函數(shù)下的平均相對誤差，選取平均相對誤差最小的函數(shù)為影響因素X與年負(fù)荷特性指標(biāo)I的定量關(guān)系式1=1 (X);
[0015]步驟104:按照步驟101~103，試算出年負(fù)荷特性指標(biāo)y與各個影響因數(shù)的定量關(guān)系式;
[0016]步驟105:根據(jù)誤差模糊控制原理，將年負(fù)荷特性指標(biāo)y與各個影響因數(shù)的定量關(guān)系式進(jìn)行疊加，得到年負(fù)荷特性指標(biāo)y與多個影響因數(shù)的的定量關(guān)系式y(tǒng)=y (χθ+y (χ2)+…+y (xn), y (xn)為年負(fù)荷特性指標(biāo)y與影響因數(shù)xn的定量關(guān)系式；
[0017]步驟106:按照步驟101~105，分別試算出各個年負(fù)荷特性指標(biāo)與多個影響因數(shù)的定量關(guān)系式。
[0018]進(jìn)一步的，所述步驟2具體包括:
[0019]步驟201:假設(shè)未來b個年份的年發(fā)電量組成序列F，從過去a個年份的歷史數(shù)據(jù)中取最近的b個年份的年發(fā)電量數(shù)據(jù)并組成序列E，a > b，通過灰色生成方法將E和F分別組成新序列χ(°)與X，并將χ(°)與X分別用矩陣X(°)、X表示；
[0020]步驟202:根據(jù)各年份中各年負(fù)荷特性指標(biāo)的歷史數(shù)據(jù)和各年份的年發(fā)電量歷史數(shù)據(jù)，建立如下方程組:
【權(quán)利要求】
1.一種電力負(fù)荷預(yù)測方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1:利用歷史數(shù)據(jù)，將各個年負(fù)荷特性指標(biāo)與多個影響因素進(jìn)行試算，建立各個年負(fù)荷特性指標(biāo)與多個影響因素的定量關(guān)系式；所述歷史數(shù)據(jù)包括過去多年的各個年負(fù)荷特性指標(biāo)數(shù)據(jù)和各個影響因數(shù)數(shù)據(jù)，年發(fā)電量； 步驟2:利用步驟I中所獲取的定量關(guān)系式，預(yù)測待預(yù)測年份的各個年負(fù)荷特性指標(biāo)，并根據(jù)預(yù)測的各個年負(fù)荷特性指標(biāo)預(yù)測待預(yù)測年份的年發(fā)電量； 步驟3:將預(yù)測的年發(fā)電量分配到每個月。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力負(fù)荷預(yù)測方法，其特征在于，步驟I中所述影響因素包括人均生產(chǎn)總值、第一產(chǎn)業(yè)、第二產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)、城鎮(zhèn)化率和家電參考指數(shù)中的至少兩種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力負(fù)荷預(yù)測方法，其特征在于，步驟I中所述年負(fù)荷特性指標(biāo)為年負(fù)荷率、年峰谷差率、平均日負(fù)荷率和/或年平均日峰谷差率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力負(fù)荷預(yù)測方法，其特征在于，所述步驟I具體包括: 步驟101:選取y=ax+b、y=ax2+bx+c、y=xa+b和y=a/x+b中一個函數(shù)，引入至少兩組歷史數(shù)據(jù)計算出參數(shù)a和b的值，得出具體的函數(shù)表達(dá)式；再代入各年份歷史數(shù)據(jù)的X值，試算出對應(yīng)的I值；其中X為一種影響因數(shù)，Y為一種年負(fù)荷特性指標(biāo)； 步驟102:將各年份試算出的I值與相應(yīng)年份實際的歷史數(shù)據(jù)I值做差并取絕對值，得到每一年份的誤差值，然后對所有年份的誤差值求和并取平均，得到平均相對誤差； 步驟103:按照步驟101~102，求取各個函數(shù)下的平均相對誤差，選取平均相對誤差最小的函數(shù)為影響因素X與年負(fù)荷特性指標(biāo)I的定量關(guān)系式1=1 (x); 步驟104:按照步驟101~103，試算出年負(fù)荷特性指標(biāo)y與各個影響因數(shù)的定量關(guān)系式； 步驟105:根據(jù)誤差模糊控制原理，將年負(fù)荷特性指標(biāo)y與各個影響因數(shù)的定量關(guān)系式進(jìn)行疊加，得到年負(fù)荷特性指標(biāo)y與多個影響因數(shù)的的定量關(guān)系式y(tǒng)=y (χθ+y (χ2)+...+y (xn), y (xn)為年負(fù)荷特性指標(biāo)y與影響因數(shù)xn的定量關(guān)系式； 步驟106:按照步驟101~105，分別試算出各個年負(fù)荷特性指標(biāo)與多個影響因數(shù)的定量關(guān)系式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力負(fù)荷預(yù)測方法，其特征在于，所述步驟2具體包括: 步驟201:假設(shè)未來b個年份的年發(fā)電量組成序列F，從過去a個年份的歷史數(shù)據(jù)中取最近的b個年份的年發(fā)電量數(shù)據(jù)并組成序列E，a > b，通過灰色生成方法將E和F分別組成新序列x(°)與X，并將x(°)與X分別用矩陣X(°)、X表示； 步驟202:根據(jù)各年份中各年負(fù)荷特性指標(biāo)的歷史數(shù)據(jù)和各年份的年發(fā)電量歷史數(shù)據(jù)，建立如下方程組:

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電力負(fù)荷預(yù)測方法，其特征在于，步驟201中，將序列E和F分別進(jìn)行排序處理，然后進(jìn)行累減處理，得到新序列χ(°)與X。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力負(fù)荷預(yù)測方法，其特征在于，所述步驟3具體包括步驟301: 建立方程式 U' jZCjd+CjX' j+Cjj J-1+cJ_2y/』_2...+Cj_Ty'」_τ,其中,U'』為待預(yù)測年第j月的預(yù)測發(fā)電量，&為鄰近的前一年度第j月的發(fā)電量，y' I' ,-2)...Yi卜分別為待預(yù)測年第j_l，j-2,…，j- τ月的發(fā)電量，I≤j≤12，I≤τ < j,cJ0, Cj, Cjm,...Cj_T為常量系數(shù)；根據(jù)U' J=Cj+Cj-Xi J+cJ_1y/ J_1+cJ_2y/」_2...+Cj_ty'，代入歷史數(shù)據(jù)列出多個方程式式，即可得出待預(yù)測年第j月的預(yù)測發(fā)電量U' JO
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電力負(fù)荷預(yù)測方法，其特征在于，τ的取值為I< τ ^3,且I≤τ < j。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電力負(fù)荷預(yù)測方法，其特征在于，所述步驟3還包括步驟302:對2月份的發(fā)電量進(jìn)行修正，包括: 步驟3021:通過步驟301所述方法預(yù)測出I月份負(fù)荷量； 步驟3022:在歷史數(shù)據(jù)中，求取同一年度中1、2月份的發(fā)電量總和L12 ； 步驟3023:如果歷史年份中涉及閏年，則將閏年1、2月電量總和L12修正為59/60L12 ；步驟3024:將1、2月作為整體，根據(jù)歷史數(shù)據(jù)中各年份的L12，通過步驟301所述方法預(yù)測出1、2月份總的發(fā)電量； 步驟3025:用步驟3024中預(yù)測出的1、2月總的發(fā)電量減去步驟3021中預(yù)測的I月發(fā)電量，即得出2月份的預(yù)測負(fù)荷量。
【文檔編號】G06Q50/06GK103514491SQ201310491896
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年10月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月18日
【發(fā)明者】羅明才, 吳濤, 余家春, 張勁, 曾敏, 吳玲, 朱曉賢, 徐濤, 堯蓮俊, 楊琦, 肖軍 申請人:國網(wǎng)四川省電力公司自貢供電公司