基于灰色Verhulst和灰色马尔科夫的电力负荷预测组合模型

本文提出了电力系统中长期负荷预测的线性组合模型,即基于灰色Verhulst和灰色马尔科夫的组合模型。针对中长期负荷日趋饱和的特点,采用具有S型预测曲线的灰色Verhulst模型进行预测;针对灰色模型预测随机波动较大的负荷时拟合性较差的缺点,采用马尔科夫理论对灰色模型进行修正,弥补了灰色模型固有缺陷,提高其预测精度。通过线性组合法将灰色Verhulst模型与灰色马尔科夫模型相结合,规避了单一算法模型产生较大误差的风险,进一步提高了预测准确性。算例表明,该组合模型精度较高,具有实用性与可行性。     

改进的灰色Verhulst模型在中长期负荷预测中的应用

针对中长期电力负荷预测小样本、贫信息、不确定、非线性等特点,提出了基于最小二乘支持向量机算法与等维新息技术的改进灰色Verhulst模型,并将该模型用于具有S型增长或处于饱和增长状态的中长期电力负荷预测。根据原始数据建立了灰色Verhulst模型,利用LS-SVM算法对模型中的参数进行了估计,基于等维新息递补预测法对负荷数据进行了预测。实例计算结果表明,基于该模型得到的预测结果相对误差在3%以内,与传统预测模型相比,采用文中的模型可获得更高的预测精度。     

基于灰色离散Verhulst模型理论的电力中长期负荷预测研究

针对传统GM(1,1)模型对呈“S型”规律增长的负荷序列建模预测时误差大的缺点,提出了灰色离散Verhulst模型。该模型借鉴了非齐次指数的离散灰色模型的建模机理,避免了经典灰色Verhulst预测模型由于参数估计采用离散方程而模拟和预测采用连续方程所带来的系统误差。给出了所提出的灰色离散Verhulst模型的递推解的形式。根据灰色预测理论的预测特点,采用等维灰数递补预测法对灰色离散Verhulst模型进行改进。通过实例证明,所提出的方法是正确和有效的。     

灰色Verhulst与等维新息组合模型在中长期负荷预测中的研究

本文针对中长期电力负荷预测使用的历史数据较少且影响因素较多的特点,提出了一种线性灰色组合模型。该模型将灰色Verhulst模型与等维新息灰色理论线性组合,充分发挥了灰色Verhulst模型所需数据少、不受特定负荷数据以及等维新息灰色理论影响,保持数据原有维数、保证最优信息量和动态预测的优势。算例结果表明,该预测模型精度较高,具有实用性。     

经济新常态下基于Verhulst-SVM的中长期负荷预测模型

经济新常态背景下,电力系统中长期负荷预测面临着很多新问题,例如:GDP、人口等电力负荷影响因素呈"S"型曲线增长、电力负荷影响因素与电力负荷之间的不确定性增加、历史样本数量少等。为此,提出一种基于Verhulst-SVM的中长期负荷预测模型。首先,从经济新常态特征中提取影响电力负荷的主要因素,并分析各影响因素的发展趋势;然后,利用Verhulst模型对"S"型曲线增长的电力负荷影响因素进行预测,并采用支持向量机(Support Vector Machine,SVM)替代线性回归预测模型,实现小样本、高不确定性条件下中长期负荷高精度预测。最后,通过天津市2015年和2016年的负荷预测算例,验证了所提模型的精度和可靠性,可为经济新常态背景下中长期负荷预测提供借鉴。     

中长期电力负荷的灰色残差修正组合预测

中长期电力负荷走向趋势曲线往往呈S型,直接运用灰色GM(1,1)模型预测会造成较大的偏差。针对负荷曲线固有的发展趋势,根据曲线发展的不同阶段分阶段预测,采用GM(1,1)模型进行第一阶段的预测,采用残差修正模型进行第二阶段的预测。在分阶段预测的基础上,根据每一阶段的预测精度分配权重,进行组合预测。该方法将数据本身发展趋势和模型固有优点相结合,预测结果表明该方法在提高精度上有可行性。     

灰色模型在电力负荷预测中的应用与改进

灰色GM(1,1)模型是一种较有效的负荷预测模型,然而由于电力负荷具有多样性,当负荷增长曲线不是G型时,其预测误差较大,精度不能满足要求,在实际应用中具有一定的局限性。对灰色GM(1,1)模型进行必要的改进,通过实例分析,利用等维新息递推模型、组合灰色模型进行负荷预测,可大大提高预测精度。     

航空锂电池寿命预测方法研究

随着航空机电系统的发展,对电池的检测与寿命预测成为地勤人员重要的工作之一。针对小子样条件下锂电池寿命预测困难的问题,研究了GM(1:1)模型、灰色Verhulst模型、神经网络模型在解决该问题时的优势与缺陷,通过对现有模型的分析,提出了一种灰色Verhulst-神经网络模型,弥补了灰色模型中长期预测精度低的缺陷,降低了神经网络对样本量的要求。以某型航空设备装备的锂电池为例,研究并比较以上方法的预测效果,结果显示灰色Verhulst-神经网络模型预测精度为0.7%,远低于其他模型,说明模型精度较高,证明了所提方法的可行性与有效性。     

改进Verhulst模型在饱和负荷预测中的应用

为实现对宏观负荷的饱和时间点、饱和规模的预测,提出了一种基于改进Verhulst模型的饱和负荷预测方法。针对饱和负荷预测时间跨度长、负荷规模增长呈现"S"型的特点,将等维新息递补技术引入灰色Verhulst模型,使预测结果能够更科学合理地反映用电需求的发展规律。采用残差修正的思想,构造Verhulst残差修正模型,实现对用电需求的分析与预测。最后,通过实例分析说明该方法的有效性。     

可变参数无偏灰色模型的中长期负荷预测

由于传统灰色预测模型固有的偏差和模型参数的固定选择，导致预测精度较低，不适应中长期负荷预测，对传统模型进行改进，包括对历史数据的平滑处理，模型参数修正，等维新息数据处理和对预测值的修正等，改进后的模型能够较好的预测中长期负荷。     

改进的GM(1,1)模型在配电网日负荷预测中的应用

灰色预测法常用GM(1,1)模型,当负荷波动较大时,该模型预测精度较低。针对周期性波动较大的日负荷提出了一种基于等维新息的改进灰色预测模型,即"滑动平均—反双曲余弦"模型。该模型对等维更新的数据做预处理,充分利用预测新息降低灰度,提高离散数据的光滑度,从而提高预测精度。通过两个典型的实例介绍了改进灰色预测模型在日负荷预测中的应用。结果表明该模型能够改善预测效果。     

非线性季节型电力负荷灰色组合预测研究

短期电力负荷同时具有增长性和季节被动性的二重趋势，这使得负荷的变化呈现出复杂的非线性组合特征。对于这种具有复杂的非线性组合特征的序列，使用某一种模型进行预测，结果往往不理想。为了提高短期电力负荷的预测精度，提出了具有季节型特点的电力负荷灰色组合预测模型。在此模型中，灰色模型处理非线性问题具有一定的优势，它可以很好地反映电力负荷的增长性特点。季节变动指数(SVI)用来拟合电力负荷的季节性趋势。最后对季节型灰色预测的残差建立时间序列的AR(p)模型。由于综合考虑了电力负荷的多种特征，此组合预测模型明显地提高了预测精度。     

Long-Term Load Forecasting Using Grey System Theory

Supply and demand in power system planning and operation is required to be balanced. An operational reserve for protection against faults or accidental demands also is required. Therefore load forecasting is one of the most important fields and various load forecasting methods have been applied. In this paper the grey system theory which mats uncertain information is applied to the long-term load forecasting from three aspects: the point prediction; the interval prediction; and the topological forecasting. In the point prediction, the annual total demand is predicted, in the interval prediction, the annual peak demand is predicted, and in the topological forecasting, the date where a yearly maximum peak demand would occur is predicted. The grey dynamic model (abbreviated as GM model) is adopted as the predicted model. The GM model is a differential equation model which is different from most forecasting models. The GM model is quite powerful when combined with the preliminary transformation called the accumulated generating operation (AGO). This paper proposes a new method for the long-term load-forecasting problems involving uncertainty. The predicted results have been found to be very satisfactory. The grey system theory is a new tool which is very efficient for load forecasting.     

灰色关联度组合权在电力负荷预测中的应用

电力负荷预测的复杂性、不确定性使传统的单一预测模型难以获得精确的结果.为提高电力负荷预测准确度,构建了一种组合预测模型.该模型综合灰色递阶模型、"S"曲线模型和逐步回归模型预测结果的过程中引入灰色关联度作为确定组合预测权重的依据,综合协调各个结果,得到更为合理的预测值.     

改进的时变非线性负荷预测组合算法

为了提高超短期负荷预测精度,提出了一种改进的基于学习的时变非线性组合预测算法,该算法在基预测器中增加了基于最大Lyapunov指数的混沌时间序列预测模型,其中最大Lyapunov指数为序列特征属性,在进行组合预测时将序列的特征属性和基预测器预测的结果形成元知识,作为元预测器的输入,从而发现并且纠正基预测器的系统偏差.在...     

基于灰色模型和最小二乘支持向量机的电力短期负荷组合预测

提出一种联合灰色模型(grey model,GM)和最小二乘支持向量机回归(least square support vector regression,LSSVR)算法的电力短期负荷智能组合预测方法。在考虑负荷日周期性的基础上,通过对历史负荷数据的不同取舍,构建出各种不同的历史负荷数据序列,并对每个历史数据序列分别建立能修正b 参数的GM(1,1)灰色模型进行负荷预测;采用最小二乘支持向量机回归算法对不同灰色模型的预测结果进行非线性组合,以获取最终预测值。该方法在充分利用灰色模型所需原始数据少、建模简单、运算方便等优势的基础上,结合最小二乘支持向量机所具有的泛化能力强、非线性拟合性好、小样本等特性,提高了预测精度。仿真结果验证了所提出组合方法的有效性和实用性。     

基于灰色模型的电力负荷短期预测

准确的负荷预测可以保证电网的安全稳定运行,提高电力系统运行的经济效益,为此,基于灰色理论建立了电力负荷预测模型,并结合陕西省汉中市区电力局某变电站2006年7月的实际负荷讨论了灰色模型在短期负荷预测中的应用,实例计算表明,该模型具有预测精度高、计算过程简单等特点。     

一种实用的超短期负荷预测曲线外推方法

超短期负荷预测对电网功率平衡控制具有重要作用。文中针对超短期负荷预测特点,提出一种基于曲线模式分析的曲线外推方法,并讨论了历史坏数据处理以及对当前负荷水平的特殊处理等实用性问题,以保证预测结果的稳定性。通过对几个实际系统的应用结果表明,该方法速度快,精度高,运行稳定可靠,同时具有较强的适应性。     

基于粒子群优化的非线性灰色Bernoulli模型在中长期负荷预测中的应用

将非线性灰色Bernoulli模型用于到中长期电力负荷预测,提出了优选模型参数的粒子群优化算法。该模型是将GM(1,1)模型与Bernoulli微分方程相结合的一种灰色模型,适用于对不同发展趋势曲线的预测。通过粒子群优化算法,以模型预测平均绝对百分误差最小为目标,选择最优的模型参数。采用不同测试数据以及实际电网负荷数据进行了验证,结果表明上述模型有很好的适应性及较高的预测精度。     

基于局部形相似的超短期负荷预测方法

在对电力负荷局部特性分析的基础上,定义了一个描述负荷序列形状相似程度的指标--负荷曲线形系数,提出了一种基于局部形相似的超短期负荷预测方法.该方法将预测时刻前一段负荷序列与各相似日同一时段负荷序列的形系数引入到超短期负荷预测中,强调基于形相似基础进行值预测,克服了现有预测方法中对各相似日采用相同权重所导致的平滑效应对拐点负荷预测的影响.研究结果表明,该方法在保证运算速度的同时,提高了总体预测准确性和拐点处的预测准确性.该改进方法可用于对现有多种超短期负荷预测方法的改进.