电力负荷预测技术及其应用

电力负荷预测技术及其应用
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电力负荷预测技术及其应用

ny=βklnxk+g(x,,xm)(m=1,2,

y =yaxk ainy xK

0371 xxxxx劳教所道路及其配套工程施工组织设计3y aIny aTK y axK alny 产 =xK xK 二 βR

所以y在未来某期的增长百分数为

当然,通过计算易知,如果弹性系数保持在1.4,则用电量将增加1.9%。 四、X取对数形式的模型 设模型为

名 <21 x的函数

y对xk的弹性系数为

y=βxlnxx+g(x,*,x)

区丝之队 I βK y

=1n=[Exln}×100%

通过计算可知,如果Ek保持在1.4不变,y增长的百分数为1.8%, 五、y取对数形式,&取倒数形式的模型

y对xx的弹性系数为

前面的方法可以导出,未来某期y增长的百

0.8× 1n 4560 X100%=1% 4500

ay aIny y3xK xK ER x x ainy βx pK =K arK r XR

式中y*、xk—y和xk在未来某期的值。 六、线性函数形式的模型 设y与各自变量成线性关系

y=βo+βx+p2x2+.+fx

y=βo+βx+β2x2++pmx

xx 3y PxxK 心 2 (K=1,2,·…*,m) y

在处理具体问题时,先看是否适用于这里所讲的某一模型,如果是,用已有结论解决。如 果不是,可考虑选择其他形式的模型,可用类似上面介绍的模型处理方法,导出公式和结论

电力负荷的变化一方面有其不确定性,如气候的变化、意外事故的发生等造成对电力 的随机性干扰。另一方面,在一定条件下,电力负荷存在着明显的变化趋势。以农业用 例,在气候条件变化较小的冬季,日用电量相对稳定,表现为较平稳的变化趋垫、在期

第一节水平趋势预测技水

假定收集到负荷变化的T期数据,x2,"xT,具有水平趋势,其散点图表现为在一条 水平直线上下随机波动。从这组数据出发,求得内插值,,及预测值+1,T+2,。 为叙述方便,本章把,",r,&T+1,统称为预测值。 一、全平均法 在t(t≤T)时刻,用t期以前的全部数据作平均,即

(x+x+…+x)=xx =

二、一次滑动平均预测法 (一)预测公式 实现“重近轻远”的预测原则,可以通过对数据加以不等权,近期数据给予较大权数,远 期数据给予较少的权数,目的在于强化近期数据的作用,弱化远期数据的影响。一次滑动平

的具体情况而定,N取得大,滑动平均的平滑作用大,反之则小。一次滑动平均序列为

三、一次指数平滑预测法

(一)预测公式 取定参数α,0<α<1,初值so=x,便可计算指数平滑序列

面考虑α的求法。在一个时期内,如果预测出现系统偏差(e.均为正或均为负值),

第二节线性趋势预测技术

性趋势预测技术包括二次滑动平均法、二次指数平滑法及二阶自适应系数预测方法。这 的共同点是,在t时刻利用数据x,X2,",x,给出预测值(本节所讨论的问题均假 数据序列:具有线性趋势)

M2= [M+ + M+2 + .…* + M](t 2N,2N+ 1.,.,T)

然M相对M如同M相对x一样存在滞后现象。现在证明,当x,为严格线性序 A十Bt时,两次滞后量相等,即

上式中用t换t一1,可得

在x,严格线性条件下,预测x+=a十6与x=A+Bt比较,x+=A+B(t十/)=A+

0 =B= 2 [MM2 N—

(2)计算截距和斜率

xr+=a+bl (=1,2.,.…..….)

上次滑动平均预测(N=2)

当t>6时,预测方程为

的基础上,计算二次指数平滑序列

二次滑动平均的对比图

初始值S可取为S或作其他考虑,注意在S取x的情况下,S=axi+(1一α)S= X1,S=S=x1。 一次指数平滑序列S相对数据x:有偏移或滞后效应,二次指数平滑序列S相对S? 也有这种效应。在一定条件下,比如:足够大,特别α又接近1时,两次滞后量基本相当,即

利用上式及推导该式的方法可得

二次指数平滑算法的实际计算过程如下。 (1)计算一次、二次指数平滑序列

其中,平滑系数α可通过分析预测误差加以优选。如果单纯为了平滑序列(使波动减少),a取 得小些。如果用于预测,当原始数据波动较小时,α可取小些,否则α取大些,以便使平滑序 列反映数据的新变化。初值S。和S可取为x1。 (2)计算预测直线的截距和斜率

组计算式与二次滑动平均中的计算式很类似 (3)作预测,可得

r+=ay+6r,1=1,2.

新数据后,很容易递推地算出S及其他中间结果,从而得到新预测模型,

二阶指数平滑计算的各项参数

三、二阶自适应系数法

如同引进一阶自适应系数法解决水平趋势的预测问题一样,在二阶指数平滑技术的基础 上,依据预测误差的情况,不断调整平滑系数α,记为α,其间的原理和计算公式与一阶自适 应技术相同,在此不再重述,直接给出计算过程,这就是二阶自适应系数法。计算过程 如下。

(2)计算自适应系数a

(3)采用下式作出预测

(3)采用下式作出预测

x+=a+6l,=1,2.

二阶自适应系数法计算表

第三节多项式趋势预测技术

第三节多项式趋势预测技术

函数通近理论告诉我们,对足够光滑的函数来说,可用多项式函数去逼近。因而对一般 数据序列,原则上可用适当次数的多项式模型拟合,进而作出预测。本节将介绍二次多项式 趋势的三次指数平滑预测技术以及一般n次多项式的累积预测法。 一、三次指数平滑预测技术 设数据序列(x:)具有二次多项式趋势,在二次指数平滑序列的基础上,再作三次指数平

这里不加证明地给出预测模型

三阶自适应系数法可仿照二阶自适应系数法去作,读者很容易把道理弄清楚并把计算过 程弄明白。三次指数平滑法是二次指数平滑法的进一步发展。一般地,n次多项式趋势可用n 十1次指数平滑法作预测,但次数越高,公式越繁,这里不再罗列了,一般公式可在有关书籍 中找到

累积预测法是50年代由意大利数学家马奇斯(P.E.Marchesi)提出的拟合多项式趋势的 预测技术。数据的累积处理是其中的主要计算,累积过程其实也是一种对数据序列的平滑。使 用累积法常数表,可很快确定有关系数,计算变得非常简单,方法的实用性较强,因此将作 详细介绍。 1.累积预测法的一般预测公式 设是时间变量,取值

+ a + at² +.…· + a

∑2xx+(x+x2)+··+(x+x2 +·*+x)

∑(3x=x+[x+(x+x2)]+[x+(x+x2)+(x)+x2+x3)] + *…*+ [x +(x + x2) +…*+(x, +x+…*+ x)]

依次累推。其规律是,各阶累积和写成T项求和(如上),它的第k项是前一阶累积和的表达 式中前K项的和。如用矩阵表示,记1=(1,1,",1),F一(f,),其中

i≥j ²,j=1,2,·, loi

x=1X ∑2x=1'FX ∑x=1'F²X +++** ∑"x=1'F 1X

x=a+at+at²++a x2=aa+at2+at²+..·+a **.* x=a+a+at²++a]

(x=a+a+a++a1 ∑2x=a(2t+a∑2t+a2t²+….+a2t

吊数1 2一全1序列的阶累积和; 序列t,,,的j阶累积和,j=1,2,,n。 为了表示和求解方便,记

S 21t 22t M(2t M"t?.…. M +*+ **1 I+* ∑(n+1)t E(n+1t∑(+1) ·. (n+1t ao {2(1xk 2(2)xk 1 (∑(n+1)xk)

=7、8、9时的预测值

,=1.153+0.48×7=4.513 ;=1.153+ 0.48 × 8 = 4.993 =1.153+0.48×9=5.473

a=A∑x+A2x a=B∑(x+B,∑(2)x

个数据以直线拟合所需之A.与B.值(马奇斯参数)

记c的伴随矩阵为c,c的逆矩阵

计算出A、B.和C;(i=1梅列区陈大镇碧溪村梅列区土地治理项目施工组织设计,2,3)后

因此,得到的预测模型

21 ∑1tt M2 ∑(2)t∑(2) (3(3t( a [21 a1 b = ∑(2)xk 02 [#(3

A A A3 C* 一 !cl 一 B B2 B C C2 C3

[A∑x+A∑(2x+Ax b= B∑+B(2+B∑x Cx+C22x+Cx

jt/t 1400-2021 高压状态下潜水员紧急撤离要求直接计算可得多参数为

第四节 季节型趋势预测技术

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