中长期电力负荷预测模型筛选与组合方法

将预测决策思想引入到中长期电力负荷组合预测中,并深入分析了现有预测模型筛选方法的优缺点,在此基础上,完善了以灰色关联度和预测有效度两类指标为基础的预测模型评价指标体系。依据提出的协调因子、综合有效性指标等概念,构造了基于综合有效性指标和模型冗余校验的预测模型筛选方法和基于综合有效性指标体系的中长期电力负荷变权组合预测模型。算例表明,文中提出的组合预测模型预测精度较高,实用性强。     

计及模型综合指标评价的西南电网中长期负荷变权组合预测

为解决单一预测模型难以适应西南电网不同区域的负荷变化问题,针对西南电网各区域年负荷变化的特点,提出采用计及综合指标评价的负荷变权组合预测模型。首先引入改进灰色关联度指标、预测有效度指标和模型冗余检验指标作为模型选择依据,形成适合不同区域的历史负荷变化的基模型库。然后引入自适应变权重算子对基模型进行组合预测,获得西南电网区域年负荷预测值。算例利用四川省、重庆市以及西藏自治区2006—2019年的电力消费量进行测试,结果表明所提预测方法能够有效预测西南电网负荷变化,相比最优权重模型、等权模型和最优单一模型算法具有更高的预测精度。     

基于黄金分割法优选的中长期负荷变权组合预测

为了提高中长期负荷预测的精度,避免单一的灰色模型预测和指数平滑法预测精度偏低的缺点,提出了基于黄金分割法优选的自适应变权组合预测方法。该方法首先对灰色预测方法和自适应三次指数平滑法进行了改进,以拟合值与实际值之间的相对误差绝对值之和最小为目标,利用黄金分割法优选出自适应三次指数平滑法的平滑系数,确定最优的三次指数平滑模型,然后以同样的方法确定灰色模型和自适应三次指数平滑法的权重。接着,对原始负荷数据进行新陈代谢,重复利用黄金分割法优选出新的平滑系数和各单一方法的权重,即可得到新的变权组合预测模型。仿真结果表明,所提出的自适应变权组合预测方法切实可行,与单一的灰色模型、三次指数平滑法及等权组合预测方法相比,有效地提高了中长期负荷预测的精度。     

一种中长期负荷预测多模型筛选新方法

提出了一种基于趋势拟合评判的中长期负荷预测多模型筛选新方法.通过改进的灰色关联分析方法,定量衡量预测曲线与实际曲线的趋势拟合程度,从多种负荷预测模型中自动筛选出若干优越模型,再利用方差-协方差方法对筛选得到的模型进行组合,得到最终的优化组合预测模型.研究算例表明,该方法预测效果优于以各时点误差分析为基础的中长期负荷组合预测,而且随着步长的增加,优势越发明显.     

基于动态权值相似日选取算法的短期负荷预测

提出了一种基于动态权值优化的相似日选取算法和灰色GRNN串联组合模型的短期负荷预测方法。采用动态权值相似日选取算法,在考虑不同地区和季节对短期负荷的影响时,引入改进的果蝇优化算法(MFOA),动态调整各因子的权值,增强了相似日选取算法的适应性和有效性。选取出相似日后,采用灰色模型和广义回归神经网络(GRNN)串联组合的短期负荷预测方法,并通过改进的布谷鸟(MCS)算法对GRNN平滑因子进行优化,组合模型改善了单一模型预测精度的稳定性。实例预测结果验证了该方法的有效性。     

基于马尔可夫链筛选组合预测模型的中长期负荷预测方法

在负荷预测的模型组合过程中,主要是根据历史数据的趋势恰当选择模型,再根据模型特点选择权重分配方法。针对灰色关联度满足要求的几种模型预测值分化较大的问题,从负荷数据的增长率无后效性这一特点出发,通过对原始数据增长率的分析,采用马尔可夫链划分区间,从几种满足精度要求的模型中筛选出两种进行组合预测,通过方差—协方差方法分配权重。经过该种方法的筛选,不仅可以更准确地选择组合预测模型的类型,而且具有较高精度。     

基于改进灰色模型与综合气象因素的母线负荷预测

针对母线负荷与系统负荷的差异——母线负荷基数小、易受气象要素变化影响等,为了充分考虑气象要素、日类型、小电源等因素对母线负荷预测的影响,提出了一种利用指数加权法来处理原始数据的改进灰色模型。以预测日的日类型与综合气象要素为依据,将其模糊化为日特征向量,采用灰色关联度来选择最优相似日,作为改进灰色模型的原始序列进行预测,...     

计及灰色关联度分析的中长期负荷灰色预测方法

中长期负荷预测是配电网规划的必要前提,预测精度的提升对于增强电力系统经济效益具有重要意义。针对传统灰色预测模型预测及拟合精度较低的缺陷,考虑到灰色关联度分析能够量化度量系统发展变化态势的特点,提出改进的灰色模型。以原始值与预测值序列之间灰色关联度最大为目标,引入炸点管理策略和自适应局部搜索策略,利用改进烟花算法实现对灰色模型背景值的权重系数和初始值修正项的优化求解。基于算例仿真结果表明,相比于传统预测模型,所提出的改进模型对于提升预测精度和拟合精度有明显效果。     

层次结构下的中长期电力负荷变权组合预测方法

提出了一种基于层次结构的中长期电力负荷变权组合预测方法,借鉴层次分析法的思想,构造一个层次结构来确定组合权重:采用熵值法确定模型评价指标的相对权重;采用方差–协方差优选组合预测方法和灰色关联分析分别确定各单一预测模型在各评价指标下的相对权重,最终确定组合预测模型中的组合权重。在组合预测的整个过程中,根据负荷发展的"近大远小"原则,引入等维信息的概念,实现了变权组合预测,使预测结果能够更合理地反映电力负荷的发展规律。最后通过一个实例验证了该方法的有效性。     

基于变权缓冲灰色模型的中长期负荷预测

为解决传统灰色模型和缓冲算子在中长期电力负荷预测应用中存在的问题,提出了变权缓冲灰色模型。该模型将变权缓冲算子与背景值优化灰色模型相结合,实现对原始负荷数据的动态预处理。基于粒子群优化算法,以拟合值与实际值的灰色关联度最大为目标,选择最优缓冲系数,在提高模型精度的同时,使预测结果最大程度地体现原有负荷数据的内在发展趋势,提高拟合和预测的稳定性。为验证模型效果,使用2003—2008年全国全社会用电量数据建模,预测2009—2011年的用电量,预测结果证明了该模型在中长期负荷预测中的有效性和可用性。     

典型环境下智能电能表可靠性指标体系及指标量化

针对智能电能表在高严寒、高海拔、高湿热、高盐雾、高干热等典型环境下运行时故障率高、可靠性降低的情况,分析了典型的域特征对智能电能表运行可靠性的影响因素,选取层次结构作为可靠性指标体系的基本数据结构,提出了典型环境下智能电能表可靠性指标体系;基于层次分析理论和熵理论,提出了一种改进熵权法,用于典型环境下智能电能表可靠性指标的量化分析和权重计算;基于地域差异建立的智能电能表可靠性指标体系与指标量化方法,更加有效地完善了智能电能表的评价体系,提高了智能电能表的管理水平,为开展差异化招投标及电能表制造工艺控制提供技术支撑。     

基于改进评价指标的电力需求预测模型研究

传统的电力需求预测模型无法满足智能电力系统供电的预测需求,为此基于改进评价指标的电力需求预测模型,选取相对比值法编制电力需求预测模型的改进评价指标体系,以电力需求评价为总目标建立改进电力需求评价指标体系战略目标层,其中包括经济发展、人口与社会发展、电网结构与管理水平、自然环境以及政策和法律环境5部分。针对改进的电力需求评价指标实施不同尺度小波分解,获取不同时间段不同尺度的信号能量波动,利用灰色模型拟合叠加各尺度小波分解结果,获取最终电力需求预测结果。实验结果表明,采用该模型可准确预测实验地区短期、中长期以及长期的电力需求,且预测结果精度高于99%,具有较高的实用性。     

基于改进TOPSIS的台区低电压治理措施优选评价研究

随着农村经济社会的快速发展,部分地区农网供电能力不足的问题凸显,台区低电压现象严重。针对目前低电压治理缺乏系统性和针对性的问题,提出一种基于改进TOPSIS的台区低电压治理措施优选评价方法,首先构建了台区电压评估指标体系,并以电压指标改善率评估台区电压的改善效果;在传统TOPSIS方法的基础上,基于层次分析将专家经验量化为相应的特征向量,并引入目标决策矩阵形成方案集的正、负理想解,通过计算各项治理措施与正、负理想解的距离及相对贴近度,判断方案的电压改善效果。对存在低电压问题的某地区实际台区进行分析,算例结果验证了所提方法的有效性。     

基于改进粒子群算法的配电网无功优化

无功优化是保证系统可靠运行的重要措施,针对配电网无功优化的特点,提出一种基于局部电压稳定指标分区与改进粒子群算法相结合的配电网无功优化方法。首先计算系统负荷节点的局部电压稳定指标,根据电压稳定指标大小将负荷节点进行排序,选取排序在后的一部分负荷节点作为候选补偿点集合,结合电气距离将其分区;然后借助改进粒子群算法获得系统最佳补偿点位置与无功补偿量;最后在MATLAB中用IEEE33节点系统进行仿真验证,仿真结果表明,由局部电压稳定指标与电气距离相结合的方法可以缩小寻优范围,得到的候选补偿区合理有效,改进粒子群算法初始化粒子多样性更好,具有更快的收敛速度。     

基于改进雷达图法的电力信息运维技能综合评价模型

针对电力信息运维技能评价结果不够形象直观的问题,提出了基于改进雷达图法的电力信息运维技能综合评价模型。该模型的评价过程如下:首先建立电力信息运维技能评价指标体系,然后基于主客观组合赋权法确定每个子系统的综合权重,最后使用改进雷达图法构建综合评价模型对电力信息运维技能进行评价。经实例验证,该模型能够形象直观地评价电力信息运维技能,其计算速度快,可靠性高,具有实际意义。     

影响大用户产业接入的电网关键因素研究

从电力公司角度构建了全方面、多维度的电网影响因素体系,由此对地区四大典型新兴产业的电网接入情况进行研究。结合改进的主成分分析法与基于时间效应改进的灰色关联度模型计算各影响因素与四类典型大用户产业落户情况之间的信息量值以及关联度大小。综合模型计算所得到的结果确定不同产业中各指标的影响权重和影响比例。从而根据影响指标等级划分表确定不同类型产业的主要电力影响因素,在大用户电网接入规划中能够对主要影响指标采取针对性措施,实现在改善电网以加强大用户接入适应程度的同时,保证电网投资收益的正常运行。     

配电网业务管控指标与供电可靠性的量化关系研究

通过梳理配电网业务管控指标,构建了业务管控指标与供电可靠性指标之间的关联方程,采用模糊加权的灰色关联度初步筛选指标,再基于多元局部多项式回归（LOESS）的关联分析方法对其权重进行求解,确定了配电网业务管控指标与供电可靠性指标之间的量化关系。通过算例分析,比较了不同供电区域下各业务管控指标权重的变化,为配电网各业务环节紧扣供电可靠性目标提供了参考,也证明了该理论分析方法的合理性和有效性。     

改进复合插值包络经验模态分解的 滚动轴承故障特征提取方法

针对复合插值包络经验模态分解(CIEEMD)方法存在非平稳系数阈值无法自适应确定的问题,提出了一种改进复合插值包络经验模态分解(ICIEEMD)方法。首先,以边长为ε的网格覆盖振动信号求出其分形盒维数,实现信号非平稳阈值自适应选取,分解得到若干固有模态函数(IMF);其次,结合互相关系数、时域峭度和包络谱峭度建立互相关系数-TE峭度(C-indexTE)复合指标,筛选出有效IMF分量并重构信号,使用Teager能量算子解调获得重构信号的能量谱,实现滚动轴承故障特征提取;最后,基于仿真信号和实验台滚动轴承数据集进行实验分析,与CIEEMD方法和谱峭度法相比,所提方法能够提取出更加清晰的故障特征频率,证明了所提方法的可行性和有效性。     

市场环境下基于系统阻塞指标约束的多阶段输电网规划

电力市场环境下的多阶段输电网扩展规划在满足发电公司和用户的需求的同时,对减缓输电系统阻塞,促进市场的公平竞争具有重要作用。在此背景下,利用系统阻塞指标和系统阻塞成本分别作为评估规划网络可靠性指标和运行指标,以改进的小生境遗传算法为研究方法,提出了基于阻塞指标约束下的输电网多阶段规划模型。IEEE-24节点系统上算例分析表明该模型综合考虑了各规划阶段输电系统的经济运行,能更科学地指导输电网规划决策,有效减缓系统阻塞发生,提高规划系统的网络充裕性。     

基于改进Logistic模型阶段划分理论的饱和负荷预测

用电需求的饱和负荷预测可以确定一个地区未来电网发展与用电需求的最终规模,并以其远期电网规划目标指导近期电网建设,可以有效减少电网改造成本,做到有步骤有条理地进行该地区区域电网的改造与建设,对区域规划、区域经济与电网之间的协调发展具有重要意义。该文提出了基于改进Logistic模型的负荷发展历程阶段划分理论,并给出了饱和负荷的新内涵,修正与完善了判定电力饱和负荷的量化指标体系。最后采用改进Logistic模型对案例进行了研究与分析,完成了案例用电饱和规模以及饱和时间点的预测与分析工作,并验证了其可行性。