一種區(qū)域第三產(chǎn)業(yè)用電量預(yù)測方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種區(qū)域第三產(chǎn)業(yè)用電量預(yù)測方法，包括獲取歷史樣本區(qū)間各年度的商業(yè)使用面積、第一季度平均氣溫、第三季度平均氣溫、第四季度平均氣溫和各季度第三產(chǎn)業(yè)用電量數(shù)據(jù)；構(gòu)建各季度第三產(chǎn)業(yè)用電量預(yù)測模型；獲取預(yù)測年度的商業(yè)使用面積、第一季度平均氣溫、第三季度平均氣溫和第四季度平均氣溫數(shù)據(jù)；利用各季度第三產(chǎn)業(yè)用電量預(yù)測模型，得到預(yù)測年度的各季度第三產(chǎn)業(yè)用電量預(yù)測值。本發(fā)明將商業(yè)使用面積和氣溫作為影響區(qū)域第三產(chǎn)業(yè)用電量的主要因素，并考慮到氣溫因素的特殊性，分季度構(gòu)建第三產(chǎn)業(yè)用電量預(yù)測模型，提高了第三產(chǎn)業(yè)用電量預(yù)測的合理性和準(zhǔn)確性，能夠為第三產(chǎn)業(yè)用電需求規(guī)劃提供重要參考依據(jù)。
【專利說明】
一種區(qū)域第三產(chǎn)業(yè)用電量預(yù)測方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及電網(wǎng)用電量需求預(yù)測技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種區(qū)域第三產(chǎn)業(yè)用電量預(yù)測 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，國內(nèi)學(xué)者對用電量的分析與預(yù)測，大多集中于全社會用電量角度。其中，相 關(guān)因素一般采用反映國民經(jīng)濟發(fā)展的指標(biāo)，預(yù)測方法主要有回歸分析法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、灰色 預(yù)測法、時間序列法等。然而，隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展變化以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整優(yōu)化，用電量 結(jié)構(gòu)也在發(fā)生變化。經(jīng)濟轉(zhuǎn)型伴隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化離不開第三產(chǎn)業(yè)快速 發(fā)展。第三產(chǎn)業(yè)用電量在全社會用電量中的比重也保持逐年上升的趨勢，第三產(chǎn)業(yè)用電量 預(yù)測的準(zhǔn)確與否會在一定程度上影響全社會用電量預(yù)測的準(zhǔn)確性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種區(qū)域第三產(chǎn)業(yè)用電量預(yù)測方法，通過分季度構(gòu)建第三 產(chǎn)業(yè)用電量預(yù)測模型，為第三產(chǎn)業(yè)用電需求提供一種更加準(zhǔn)確的預(yù)測方法。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案為：
[0005] -種區(qū)域第三產(chǎn)業(yè)用電量預(yù)測方法，該方法包括以下步驟：
[0006] (1)獲取歷史樣本區(qū)間各年度的商業(yè)使用面積、第一季度平均氣溫和第一季度第 三產(chǎn)業(yè)用電量數(shù)據(jù)，構(gòu)建第一季度第三產(chǎn)業(yè)用電量預(yù)測模型；
[0007] (2)獲取歷史樣本區(qū)間各年度的商業(yè)使用面積、第二季度第三產(chǎn)業(yè)用電量數(shù)據(jù)，構(gòu) 建第二季度第三產(chǎn)業(yè)用電量預(yù)測模型；
[0008] (3)獲取歷史樣本區(qū)間各年度的商業(yè)使用面積、第三季度平均氣溫和第三季度第 三產(chǎn)業(yè)用電量數(shù)據(jù)，構(gòu)建第三季度第三產(chǎn)業(yè)用電量預(yù)測模型；
[0009] (4)獲取歷史樣本區(qū)間各年度的商業(yè)使用面積、第四季度平均氣溫和第四季度第 三產(chǎn)業(yè)用電量數(shù)據(jù)，構(gòu)建第四季度第三產(chǎn)業(yè)用電量預(yù)測模型；
[0010] (5)獲取預(yù)測年度的商業(yè)使用面積、第一季度平均氣溫、第三季度平均氣溫和第四 季度平均氣溫數(shù)據(jù)；
[0011] (6)利用各季度第三產(chǎn)業(yè)用電量預(yù)測模型，得到預(yù)測年度的各季度第三產(chǎn)業(yè)用電 量預(yù)測值；
[0012] (7)將預(yù)測年度的各季度第三產(chǎn)業(yè)用電量預(yù)測值累加，得到預(yù)測年度的第三產(chǎn)業(yè) 用電量預(yù)測值。
[0013] 所述的區(qū)域第三產(chǎn)業(yè)用電量預(yù)測方法，步驟（1)中，所述第一季度第三產(chǎn)業(yè)用電量 預(yù)測模型為：
[0014] Yti=Ai+Bi*St+Ci*Xti
[0015] 其中，Ytl表示t年度的第一季度第三產(chǎn)業(yè)用電量，St表示t年度的商業(yè)使用面積，Xtl 表示t年度的第一季度平均氣溫，為常數(shù)，是將歷史樣本區(qū)間各年度的商業(yè)使用面 積、第一季度平均氣溫和第一季度第三產(chǎn)業(yè)用電量數(shù)據(jù)代入所述第一季度第三產(chǎn)業(yè)用電量 預(yù)測模型中擬合得到的；
[0016] 步驟(2)中，所述第二季度第三產(chǎn)業(yè)用電量預(yù)測模型為：
[0017] Yt2=A2+B2*St
[0018]其中，Yt2表示t年度的第二季度第三產(chǎn)業(yè)用電量，St表示t年度的商業(yè)使用面積， A2、B2為常數(shù)，是將歷史樣本區(qū)間各年度的商業(yè)使用面積和第二季度第三產(chǎn)業(yè)用電量數(shù)據(jù)代 入所述第二季度第三產(chǎn)業(yè)用電量預(yù)測模型中擬合得到的；
[0019] 步驟(3)中，所述第三季度第三產(chǎn)業(yè)用電量預(yù)測模型為：
[0020] Yt3=A3+B3*St+C3*Xt3
[0021]其中，Yt3表示t年度的第三季度第三產(chǎn)業(yè)用電量，St表示t年度的商業(yè)使用面積，Xt3 表示t年度的第三季度平均氣溫，A3、B3、C3為常數(shù)，是將歷史樣本區(qū)間各年度的商業(yè)使用面 積、第三季度平均氣溫和第三季度第三產(chǎn)業(yè)用電量數(shù)據(jù)代入所述第三季度第三產(chǎn)業(yè)用電量 預(yù)測模型中擬合得到的；
[0022] 步驟(4)中，所述第四季度第三產(chǎn)業(yè)用電量預(yù)測模型為：
[0023] Yt4=A4+B4*St+C4*Xt4
[0024]其中，Yt4表示t年度的第四季度第三產(chǎn)業(yè)用電量，St表示t年度的商業(yè)使用面積，Xt4 表示t年度的第四季度平均氣溫，A4、B4、C4為常數(shù)，是將歷史樣本區(qū)間各年度的商業(yè)使用面 積、第四季度平均氣溫和第四季度第三產(chǎn)業(yè)用電量數(shù)據(jù)代入所述第四季度第三產(chǎn)業(yè)用電量 預(yù)測模型中擬合得到的。
[0025] 所述的區(qū)域第三產(chǎn)業(yè)用電量預(yù)測方法，所述歷史樣本區(qū)間各年度的商業(yè)使用面 積、第一季度平均氣溫、第三季度平均氣溫、第四季度平均氣溫、第一季度第三產(chǎn)業(yè)用電量、 第二季度第三產(chǎn)業(yè)用電量、第三季度第三產(chǎn)業(yè)用電量和第四季度第三產(chǎn)業(yè)用電量數(shù)據(jù)均基 于權(quán)威機構(gòu)發(fā)布的統(tǒng)計數(shù)據(jù)獲得。
[0026] 所述的區(qū)域第三產(chǎn)業(yè)用電量預(yù)測方法，所述預(yù)測年度的商業(yè)使用面積、第一季度 平均氣溫、第三季度平均氣溫和第四季度平均氣溫數(shù)據(jù)均基于權(quán)威機構(gòu)發(fā)布的統(tǒng)計數(shù)據(jù)獲 得。
[0027]所述的區(qū)域第三產(chǎn)業(yè)用電量預(yù)測方法，所述t年度的商業(yè)使用面積采用t-10~t_l 年度的商業(yè)銷售面積之和計算得到;所述t年度的第一季度平均氣溫采用t年度的1~2月份 平均氣溫;所述t年度的第三季度平均氣溫采用t年度的7月份平均氣溫;所述t年度的第四 季度平均氣溫采用t年度的12月份平均氣溫。
[0028]本發(fā)明的有益效果為：
[0029]由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明將商業(yè)使用面積和氣溫作為影響區(qū)域第三產(chǎn)業(yè)用電 量的主要因素，并考慮到氣溫因素的特殊性，分季度構(gòu)建第三產(chǎn)業(yè)用電量預(yù)測模型，提高了 第三產(chǎn)業(yè)用電量預(yù)測的合理性和準(zhǔn)確性，能夠為第三產(chǎn)業(yè)用電需求規(guī)劃提供重要參考依 據(jù)。
【附圖說明】
[0030] 圖1是本發(fā)明的方法流程圖；
[0031] 圖2是安徽省第三產(chǎn)業(yè)增加值增速與第三產(chǎn)業(yè)用電量增速對比圖；
[0032]圖3是安徽省商業(yè)使用面積增速與第三產(chǎn)業(yè)用電量增速對比圖；
[0033]圖4是安徽省6~8月份平均氣溫與第三產(chǎn)業(yè)用電量增速對比圖。
【具體實施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖，以安徽省2015年的第三產(chǎn)業(yè)用電量預(yù)測為例進一步說明本發(fā)明。 [0035] 如圖1所示，一種區(qū)域第三產(chǎn)業(yè)用電量預(yù)測方法，包括以下步驟：
[0036] S1、定性分析影響第三產(chǎn)業(yè)用電量的因素；
[0037] 第三產(chǎn)業(yè)主要包括交通運輸、倉儲和郵政業(yè)、批發(fā)和零售業(yè)、住宿和餐飲業(yè)、金融 業(yè)、房地產(chǎn)業(yè)及其他，各行業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營環(huán)境夏季對于降溫(冬季對于升溫）的需求為剛性需 求，對用電量的影響較為顯著，即氣象因素的波動是影響第三產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟用電關(guān)系波動的重 要原因之一。
[0038]如圖2所示，觀察第三產(chǎn)業(yè)增加值增速與第三產(chǎn)業(yè)用電量增速對比關(guān)系發(fā)現(xiàn)，安徽 省第三產(chǎn)業(yè)增加值增速維持在10%左右，第三產(chǎn)業(yè)用電量增速整體走勢與其并不完全一 致，第三產(chǎn)業(yè)用電量增速波動情況更加劇烈。如圖3所示，觀察第三產(chǎn)業(yè)用電量增速與商業(yè) 使用面積(前十年商業(yè)銷售面積之和)增速對比關(guān)系發(fā)現(xiàn)，除個別年份外，兩者走勢一致性 更加穩(wěn)定，導(dǎo)致個別年份兩者關(guān)系不穩(wěn)定原因不排除氣象因素。2008年受全球經(jīng)濟危機影 響，商業(yè)銷售面積出現(xiàn)了負增長現(xiàn)象，從而導(dǎo)致2009年商業(yè)使用面積增速出現(xiàn)較大幅度下 滑，但是2009年6~8月份平均氣溫明顯高于2008年，這就出現(xiàn)了2009年安徽省第三產(chǎn)業(yè)增 加值增速、商業(yè)使用面積增速下滑之際，第三產(chǎn)業(yè)用電量增速仍保持高速增長的現(xiàn)象。如圖 4所示，觀察第三產(chǎn)業(yè)用電量增速與6~8月份平均氣溫對比關(guān)系發(fā)現(xiàn)，第三產(chǎn)業(yè)用電量增速 受氣象因素影響明顯。因此，第三產(chǎn)業(yè)用電量與商業(yè)使用面積和氣溫有關(guān)。
[0039] S2、根據(jù)四個季度氣候特征，分季度構(gòu)建第三產(chǎn)業(yè)用電量預(yù)測模型；
[0040]本實施例中，采用安徽省逐年各同季度數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來源于安徽省電力經(jīng)濟技術(shù)研 究院。以2005~2014年各季度為樣本期，2015年及各季度為預(yù)測期，樣本期的相關(guān)數(shù)據(jù)如表 1所示：
[0043] 表 1
[0044] 安徽省地處我國南北氣候過渡帶，四季氣候分明，每年的4~6月份氣溫適宜，一般 不需要使用空調(diào)來調(diào)節(jié)環(huán)境溫度。而夏季尤其是7、8月份氣候炎熱，使用空調(diào)降溫，空調(diào)使 用量較多；1~2月份及12月份氣候嚴(yán)寒，也可能使用空調(diào)取暖。因此，第一、三、四季度第三 產(chǎn)業(yè)用電量預(yù)測時同時選用商業(yè)使用面積和氣溫作為解釋因子，第二季度則只采用商業(yè)使 用面積作為解釋因子。
[0045]安徽省第一、二、三、四季度第三產(chǎn)業(yè)用電量預(yù)測模型具體如下：
[0046] log(Yti) =4 ? 1694+1 ? 0842*log(St)_0 ? 0149*Xti
[0047] l〇g(Yt2) =4.7953+0.9781*log(St)
[0048] Yt3 = -591941.3064+137.3667*St+20941.4570*Xt3
[0049] Yt4 = 29687.6644+109 ? 1289*St_4414.49*Xt4
[0050] 其中，￥*1上2上3上4分別為七年度的第一季度、第二季度、第三季度、第四季度安徽 省第三產(chǎn)業(yè)用電量;S t為t年度的安徽省商業(yè)使用面積，使用t-10至t-1年度的商業(yè)銷售面 積之和計算得到的;Xtl*t年度的安徽省第一季度平均氣溫(采用1~2月份平均氣溫），X t3 為t年度的安徽省第三季度平均氣溫(采用7月份平均氣溫），Xt4為t年度的安徽省第四季度 平均氣溫(采用12月份平均氣溫）。
[0051] S3、根據(jù)歷史規(guī)律，外生給定預(yù)測年度的商業(yè)使用面積、第一季度平均氣溫、第三 季度平均氣溫和第四季度平均氣溫的預(yù)測值，預(yù)測各季度的第三產(chǎn)業(yè)用電量；
[0052]根據(jù)上述第一、二、三、四季度第三產(chǎn)業(yè)用電量預(yù)測模型可知，外生變量為商業(yè)使 用面積、第一季度平均溫度、第三季度平均溫度和第四季度平均溫度。因此，為了預(yù)測未來 安徽省第三產(chǎn)業(yè)用電量，需要給定未來期這些外生變量的預(yù)測值。2013~2014年安徽省商 業(yè)使用面積的同比增速分別為14.20%、14.25%，2015年安徽省商業(yè)使用面積增速預(yù)測值 取2013和2014年商業(yè)使用面積同比增速的平均值14.22%。2005~2014年的安徽省第一季 度平均氣溫的平均值為3.62°C，但是考慮到2005和2008年的第一季度平均氣溫偏低，因此 取2009~2014年的第一季度平均氣溫的平均值3.85°C作為安徽省2015年第一季度平均氣 溫的預(yù)測值。2005~2014年的第三季度平均氣溫的平均值為28.46°C，但是考慮到2012、 2013和2014年的第三季度平均氣溫或偏高或偏低，因此取2005~2011年的第三季度平均氣 溫的平均值28.16°C (即常年份7月份平均氣溫)作為安徽省2015年的第三季度平均氣溫的 預(yù)測值。2005~2014年的第四季度平均氣溫的平均值為4.48°C，以此作為安徽省2015年的 第四季度平均氣溫的預(yù)測值。根據(jù)這些因子的預(yù)測值以及各季度第三產(chǎn)業(yè)用電量預(yù)測模 型，得到2015年四個季度第三產(chǎn)業(yè)用電量預(yù)測值。
[0053] S4、將2015年四個季度第三產(chǎn)業(yè)用電量預(yù)測值累加，即得到2015年第三產(chǎn)業(yè)用電 量的年度預(yù)測值為213.35億千瓦時，與2015年第三產(chǎn)業(yè)用電量的實際值213.77相比，誤差 約為 0.196%。
[0054]以上所述實施方式僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范 圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方 案作出的各種變形和改進，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種區(qū)域第三產(chǎn)業(yè)用電量預(yù)測方法，其特征在于，該方法包括以下步驟： (1) 獲取歷史樣本區(qū)間各年度的商業(yè)使用面積、第一季度平均氣溫和第一季度第三產(chǎn) 業(yè)用電量數(shù)據(jù)，構(gòu)建第一季度第三產(chǎn)業(yè)用電量預(yù)測模型； (2) 獲取歷史樣本區(qū)間各年度的商業(yè)使用面積、第二季度第三產(chǎn)業(yè)用電量數(shù)據(jù)，構(gòu)建第 二季度第三產(chǎn)業(yè)用電量預(yù)測模型； (3) 獲取歷史樣本區(qū)間各年度的商業(yè)使用面積、第三季度平均氣溫和第三季度第三產(chǎn) 業(yè)用電量數(shù)據(jù)，構(gòu)建第三季度第三產(chǎn)業(yè)用電量預(yù)測模型； (4) 獲取歷史樣本區(qū)間各年度的商業(yè)使用面積、第四季度平均氣溫和第四季度第三產(chǎn) 業(yè)用電量數(shù)據(jù)，構(gòu)建第四季度第三產(chǎn)業(yè)用電量預(yù)測模型； (5) 獲取預(yù)測年度的商業(yè)使用面積、第一季度平均氣溫、第三季度平均氣溫和第四季度 平均氣溫數(shù)據(jù)； (6) 利用各季度第三產(chǎn)業(yè)用電量預(yù)測模型，得到預(yù)測年度的各季度第三產(chǎn)業(yè)用電量預(yù) 測值； (7) 將預(yù)測年度的各季度第三產(chǎn)業(yè)用電量預(yù)測值累加，得到預(yù)測年度的第三產(chǎn)業(yè)用電 量預(yù)測值。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的區(qū)域第三產(chǎn)業(yè)用電量預(yù)測方法，其特征在于，步驟（1)中，所述 第一季度第三產(chǎn)業(yè)用電量預(yù)測模型為： Yti = Ai+Bi*St+Ci*Xti 其中，Yt1表示t年度的第一季度第三產(chǎn)業(yè)用電量，St表示t年度的商業(yè)使用面積，Xtl表示 t年度的第一季度平均氣溫，A1A1X1為常數(shù)，是將歷史樣本區(qū)間各年度的商業(yè)使用面積、第 一季度平均氣溫和第一季度第三產(chǎn)業(yè)用電量數(shù)據(jù)代入所述第一季度第三產(chǎn)業(yè)用電量預(yù)測 模型中擬合得到的； 步驟(2)中，所述第二季度第三產(chǎn)業(yè)用電量預(yù)測模型為： Yt2 = A2+B2*St 其中，Yt2表示t年度的第二季度第三產(chǎn)業(yè)用電量，St表示t年度的商業(yè)使用面積，A2、B 2為 常數(shù)，是將歷史樣本區(qū)間各年度的商業(yè)使用面積和第二季度第三產(chǎn)業(yè)用電量數(shù)據(jù)代入所述 第二季度第三產(chǎn)業(yè)用電量預(yù)測模型中擬合得到的； 步驟(3)中，所述第三季度第三產(chǎn)業(yè)用電量預(yù)測模型為： Yt3 = Ag+B3*St+C3*Xt3 其中，Yt3表示t年度的第三季度第三產(chǎn)業(yè)用電量，St表示t年度的商業(yè)使用面積，Xt3表示 t年度的第三季度平均氣溫，A3、B3、C3為常數(shù)，是將歷史樣本區(qū)間各年度的商業(yè)使用面積、第 三季度平均氣溫和第三季度第三產(chǎn)業(yè)用電量數(shù)據(jù)代入所述第三季度第三產(chǎn)業(yè)用電量預(yù)測 模型中擬合得到的； 步驟(4)中，所述第四季度第三產(chǎn)業(yè)用電量預(yù)測模型為： Yt4 = A4+B4*St+C4*Xt4 其中，Yt4表示t年度的第四季度第三產(chǎn)業(yè)用電量，St表示t年度的商業(yè)使用面積，Xt4表示 t年度的第四季度平均氣溫，A4、B4、C4為常數(shù)，是將歷史樣本區(qū)間各年度的商業(yè)使用面積、第 四季度平均氣溫和第四季度第三產(chǎn)業(yè)用電量數(shù)據(jù)代入所述第四季度第三產(chǎn)業(yè)用電量預(yù)測 模型中擬合得到的。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的區(qū)域第三產(chǎn)業(yè)用電量預(yù)測方法，其特征在于:所述歷史樣本區(qū) 間各年度的商業(yè)使用面積、第一季度平均氣溫、第三季度平均氣溫、第四季度平均氣溫、第 一季度第三產(chǎn)業(yè)用電量、第二季度第三產(chǎn)業(yè)用電量、第三季度第三產(chǎn)業(yè)用電量和第四季度 第三產(chǎn)業(yè)用電量數(shù)據(jù)均基于權(quán)威機構(gòu)發(fā)布的統(tǒng)計數(shù)據(jù)獲得。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的區(qū)域第三產(chǎn)業(yè)用電量預(yù)測方法，其特征在于:所述預(yù)測年度的 商業(yè)使用面積、第一季度平均氣溫、第三季度平均氣溫和第四季度平均氣溫數(shù)據(jù)均基于權(quán) 威機構(gòu)發(fā)布的統(tǒng)計數(shù)據(jù)獲得。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的區(qū)域第三產(chǎn)業(yè)用電量預(yù)測方法，其特征在于:所述t年度的商 業(yè)使用面積采用t-ΙΟ~t-Ι年度的商業(yè)銷售面積之和計算得到;所述t年度的第一季度平均 氣溫采用t年度的1~2月份平均氣溫;所述t年度的第三季度平均氣溫采用t年度的7月份平 均氣溫;所述t年度的第四季度平均氣溫采用t年度的12月份平均氣溫。
【文檔編號】G06Q50/06GK105894112SQ201610195843
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年3月29日
【發(fā)明人】楊敏, 葉彬, 葛斐, 馬靜, 榮秀婷, 王寶, 孫露, 李周
【申請人】國網(wǎng)安徽省電力公司經(jīng)濟技術(shù)研究院