電力負(fù)荷預(yù)測(cè)課件

1、29 七月 20221第二章電力負(fù)荷預(yù)測(cè)第1頁(yè)，共95頁(yè)。電力負(fù)荷預(yù)測(cè)的基本概念電力負(fù)荷的定義電力負(fù)荷的分類負(fù)荷曲線和參數(shù) 負(fù)荷預(yù)測(cè)的定義負(fù)荷預(yù)測(cè)的意義負(fù)荷預(yù)測(cè)的特點(diǎn)第2頁(yè)，共95頁(yè)。 在電力規(guī)劃中，普遍運(yùn)用的負(fù)荷概念是指國(guó)民經(jīng)濟(jì)全體或部門對(duì)電力電量的消耗量的歷史狀況及未來(lái)的變化開(kāi)展趨向。電力負(fù)荷的定義 在電力系統(tǒng)中，電氣設(shè)備所需用的電功率稱為電力負(fù)荷或電力。 由于電功率分為視在功率、有功功率和無(wú)功功率， 普通用電流表示的負(fù)荷，實(shí)踐上是對(duì)應(yīng)視在功率而言。 電力負(fù)荷有兩方面的含義：電力工業(yè)的效勞對(duì)象，包括運(yùn)用電力的部門、機(jī)關(guān)、企事業(yè)單位、工廠、鄉(xiāng)村、車間、學(xué)校以及各種各樣的用電設(shè)備；上述各用電單

2、位、部門或設(shè)備運(yùn)用電力和電量的詳細(xì)數(shù)量。第3頁(yè)，共95頁(yè)。負(fù)荷目的、最高負(fù)荷、平均負(fù)荷、負(fù)荷率【負(fù)荷目的】 目前供電部門所分配的負(fù)荷目的，主要是指小時(shí)平均的有功負(fù)荷目的， 而不是視在功率和無(wú)功功率?！咀罡哓?fù)荷】 電力負(fù)荷在某個(gè)時(shí)間距離內(nèi)肯定出現(xiàn)一個(gè)最大值，稱為最高負(fù)荷?！酒骄?fù)荷】 在某一段時(shí)間范圍內(nèi)電力負(fù)荷的平均值， 稱為平均負(fù)荷?！矩?fù)荷率】 平均有功負(fù)荷與最高負(fù)荷的比率，稱為負(fù)荷率。調(diào)整負(fù)荷，提高負(fù)荷率，不只運(yùn)用電單位的用電到達(dá)經(jīng)濟(jì)合理， 而且也為整個(gè)電網(wǎng)的平安經(jīng)濟(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)明了條件。 第4頁(yè)，共95頁(yè)。電力負(fù)荷的分類1、按物理功用分類 有功負(fù)荷、無(wú)功負(fù)荷2、按電能的消費(fèi)、供應(yīng)和銷售進(jìn)程分類

3、發(fā)電負(fù)荷、供電負(fù)荷、用電負(fù)荷3、按負(fù)荷在電力系統(tǒng)中的散布分類 變電所負(fù)荷、分區(qū)負(fù)荷、全系統(tǒng)負(fù)荷4、按負(fù)荷的重要性分類 一級(jí)負(fù)荷、二級(jí)負(fù)荷、三級(jí)負(fù)荷5、按所屬行業(yè)分類 國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè)用電、城鄉(xiāng)居民生活用電第5頁(yè)，共95頁(yè)。用電負(fù)荷=系統(tǒng)內(nèi)各用戶在某一時(shí)辰所耗用電力的總和供電負(fù)荷=用電負(fù)荷+網(wǎng)損(線路和變壓器損耗)發(fā)電負(fù)荷=供電負(fù)荷+發(fā)電廠廠用負(fù)荷 =用電負(fù)荷+網(wǎng)損(線路和變壓器損耗)+廠用電國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè)用電：第一產(chǎn)業(yè)、第二產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)和居民生活用電第一產(chǎn)業(yè)：農(nóng)、林、牧、漁、水利業(yè)第二產(chǎn)業(yè)：工業(yè)和修建業(yè)第三產(chǎn)業(yè)：國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè)用電中的其他剩余局部一級(jí)負(fù)荷：中綴供電將形成人身傷亡，或在政治經(jīng)濟(jì)上有嚴(yán)重

4、損失的負(fù)荷；二級(jí)負(fù)荷：中綴供電將影響重要用電單位的正常任務(wù)，或?qū)⒃谡谓?jīng)濟(jì)上有較大損失的負(fù)荷；三級(jí)負(fù)荷：不屬于以上一級(jí)和二級(jí)的負(fù)荷。第6頁(yè)，共95頁(yè)。負(fù)荷特性和參數(shù)日最大(小)負(fù)荷=每日24個(gè)整點(diǎn)負(fù)荷中的最大(小)值;日平均負(fù)荷=日發(fā)(用)電量/24小時(shí);年平均負(fù)荷=全年8760小時(shí)負(fù)荷的平均值(或全年各日平均負(fù)荷的平均值);日負(fù)荷率=日平均負(fù)荷/日最大負(fù)荷;年負(fù)荷率=全年平均日電量/年最大負(fù)荷;年平均日負(fù)荷率=全年各日負(fù)荷率的平均值(或全年每月最大負(fù)荷日平均負(fù)荷之和/全年每月最大負(fù)荷日最大負(fù)荷之和);日最小負(fù)荷率=日最小負(fù)荷/日最大負(fù)荷;年最大負(fù)荷應(yīng)用小時(shí)數(shù)=年發(fā)(用)電量/年最大負(fù)荷;日峰

5、谷差=日最大負(fù)荷與最小負(fù)荷之差;年最大峰谷差=全年各日峰谷差的最大值;第7頁(yè)，共95頁(yè)。主要特性目的負(fù)荷率 :測(cè)計(jì)時(shí)段內(nèi)負(fù)荷曲線中平均功率與最大功率的比值， 即 最小負(fù)荷率 ：測(cè)計(jì)時(shí)段內(nèi)負(fù)荷曲線中最小功率與最大功率之比，即最大負(fù)荷應(yīng)用率 ：等于該年最大負(fù)荷應(yīng)用小時(shí)數(shù)除以全年小時(shí)數(shù)。 =Tzd/8760第8頁(yè)，共95頁(yè)。常用負(fù)荷曲線日負(fù)荷曲線:一天內(nèi)每小時(shí)(整點(diǎn)時(shí)辰)負(fù)荷的變化狀況。第9頁(yè)，共95頁(yè)。周負(fù)荷曲線:一周內(nèi)每天最大負(fù)荷的變化狀況。第10頁(yè)，共95頁(yè)。年繼續(xù)負(fù)荷曲線:將全年(8760)每小時(shí)負(fù)荷按大小排隊(duì),并作出的曲線。第11頁(yè)，共95頁(yè)。年負(fù)荷曲線:每年每個(gè)月最大負(fù)荷變化狀況。第12

6、頁(yè)，共95頁(yè)。負(fù)荷預(yù)測(cè)的定義【定義】負(fù)荷預(yù)測(cè)是依據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)特性、增容決策、自然條件與社會(huì)影響等諸多要素，在滿足一定精度要求的條件下，確定未來(lái)某特定時(shí)辰的負(fù)荷數(shù)據(jù)，其中負(fù)荷是指電力需求量功率或用電量?！緦?duì)象】負(fù)荷預(yù)測(cè)是從預(yù)測(cè)對(duì)象來(lái)看，電力負(fù)荷預(yù)測(cè)包括對(duì)未來(lái)電力需求量功率的預(yù)測(cè)、對(duì)未來(lái)用電量能量的預(yù)測(cè)、對(duì)負(fù)荷曲線的預(yù)測(cè)?！疚恢谩侩娏ω?fù)荷預(yù)測(cè)是電力系統(tǒng)規(guī)劃的重要組成局部，也是電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)，它是電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，是能量管理系統(tǒng)(EMS)的一個(gè)重要模塊?！拘Ч侩S著我國(guó)電力供需矛盾的突出，社會(huì)開(kāi)展速度的不時(shí)加快和信息量的收縮，電力負(fù)荷預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度變得愈加困難。第13頁(yè)，共95

7、頁(yè)?！居猛尽炕跍?zhǔn)確的負(fù)荷預(yù)測(cè)可以：經(jīng)濟(jì)合理的布置電力系統(tǒng)外部發(fā)電機(jī)組的啟停堅(jiān)持電網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)的平安動(dòng)搖性增加不用要的旋轉(zhuǎn)儲(chǔ)藏容量合理布置機(jī)組檢修方案堅(jiān)持社會(huì)的正常消費(fèi)和生活有效降低發(fā)電本錢提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益負(fù)荷預(yù)測(cè)的意義【意義】 預(yù)測(cè)未來(lái)電力負(fù)荷的時(shí)間散布和空間散布，為電力系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)轉(zhuǎn)提供牢靠的決策依據(jù)。第14頁(yè)，共95頁(yè)。【不準(zhǔn)確性】 電力負(fù)荷的未來(lái)開(kāi)展遭到復(fù)雜要素如政治、經(jīng)濟(jì)、氣候、預(yù)測(cè)技術(shù)的影響，而且各種影響要素也是開(kāi)展變化的。【條件性】 各種負(fù)荷預(yù)測(cè)都是在一定條件下做出的。【時(shí)間性】 負(fù)荷預(yù)測(cè)都有一定的時(shí)間范圍?！径喾桨感浴?在一定精度范圍內(nèi)，采用不同的負(fù)荷預(yù)測(cè)方法，其結(jié)果不完全相反

8、。負(fù)荷預(yù)測(cè)的特點(diǎn)第15頁(yè)，共95頁(yè)。1按時(shí)間分類按電網(wǎng)規(guī)劃的時(shí)間范圍劃分長(zhǎng)期負(fù)荷預(yù)測(cè)（1030年）：用于戰(zhàn)略規(guī)劃，包括對(duì)發(fā)電能源資源的長(zhǎng)遠(yuǎn)需求的估計(jì)，確定電力工業(yè)的戰(zhàn)略目標(biāo)中期負(fù)荷預(yù)測(cè)（510年）：與電力工程項(xiàng)目的建設(shè)周期相適應(yīng)，對(duì)電網(wǎng)的規(guī)劃、增容和改建工作至關(guān)重要短期負(fù)荷預(yù)測(cè)（15年）：對(duì)電力系統(tǒng)規(guī)劃，特別是配電網(wǎng)的規(guī)劃服務(wù)負(fù)荷預(yù)測(cè)的分類第16頁(yè)，共95頁(yè)。按電網(wǎng)調(diào)度部門的時(shí)間范圍劃分超短期負(fù)荷預(yù)測(cè)（未來(lái)1h以內(nèi) ），用于編制發(fā)電機(jī)的運(yùn)行計(jì)劃，確定旋轉(zhuǎn)備用容量，控制檢修計(jì)劃，估計(jì)收入，計(jì)算燃料以及購(gòu)入電量的數(shù)量和費(fèi)用。短期負(fù)荷預(yù)測(cè)（2448小時(shí)內(nèi)），用于水火電分配、水火協(xié)調(diào)、經(jīng)濟(jì)調(diào)度和功率交

9、換。使用對(duì)象是編制調(diào)度計(jì)劃的工程師中期負(fù)荷預(yù)測(cè)（時(shí)間跨度在一周至一月內(nèi)），用于水庫(kù)調(diào)度、機(jī)組檢修、交換計(jì)劃和燃料計(jì)劃。使用對(duì)象是編制中長(zhǎng)期運(yùn)行計(jì)劃的工程師長(zhǎng)期負(fù)荷預(yù)測(cè)（單位：年），用于電源和電網(wǎng)的發(fā)展計(jì)劃，需數(shù)年的負(fù)荷值。使用對(duì)象：規(guī)劃工程師。第17頁(yè)，共95頁(yè)。超短期負(fù)荷預(yù)測(cè)指未來(lái)1h以內(nèi)的負(fù)荷預(yù)測(cè)，其中：用于電能質(zhì)量控制需求510s的負(fù)荷預(yù)測(cè)值在平安監(jiān)視形狀下，需求15min的預(yù)測(cè)值預(yù)防性控制和緊急形狀處置需求10min至1h的預(yù)測(cè)值。第18頁(yè)，共95頁(yè)。（2）按行業(yè)分類城市民用負(fù)荷預(yù)測(cè)商業(yè)負(fù)荷預(yù)測(cè)工業(yè)負(fù)荷預(yù)測(cè)農(nóng)村負(fù)荷預(yù)測(cè)其他負(fù)荷預(yù)測(cè)（3）按特性分類最高負(fù)荷、最低負(fù)荷平均負(fù)荷全網(wǎng)負(fù)荷負(fù)荷峰

10、谷差母線負(fù)荷第19頁(yè)，共95頁(yè)。在規(guī)劃設(shè)計(jì)中負(fù)荷預(yù)測(cè)的內(nèi)容 負(fù)荷預(yù)測(cè)包括電量需求預(yù)測(cè)和最大負(fù)荷預(yù)測(cè)。 在規(guī)劃設(shè)計(jì)中，應(yīng)完成以下5個(gè)方面的內(nèi)容：(1)電量需求預(yù)測(cè)：應(yīng)包括以下內(nèi)容：各年(或水平年)需電量；各年(或水平年)一、二、三產(chǎn)業(yè)和居民生活需電量；各年(或水平年)分局部、分行業(yè)需電量；各年(或水平年)按經(jīng)濟(jì)區(qū)域、行政區(qū)域或供電區(qū)需電量。(2)電力負(fù)荷預(yù)測(cè)：應(yīng)包括以下內(nèi)容：各年(或水平年)最大負(fù)荷；各年(或水平年)代表月份的日負(fù)荷曲線、周負(fù)荷曲線；各年(或水平年)年繼續(xù)負(fù)荷曲線、年負(fù)荷曲線；各年(或水平年)的負(fù)荷特性和參數(shù)，如平均負(fù)荷率、最小負(fù)荷率、最大峰谷差、最大負(fù)荷應(yīng)用小時(shí)數(shù)等。第20頁(yè)，

11、共95頁(yè)。(3)用電增長(zhǎng)的要素和規(guī)律剖析： 為了很好地掌握系統(tǒng)中用電增長(zhǎng)的要素和規(guī)律，需求在充沛調(diào)查研討的基礎(chǔ)上，對(duì)以下內(nèi)容停止剖析：動(dòng)力變化的狀況與電力負(fù)荷的關(guān)系；國(guó)民消費(fèi)總值增長(zhǎng)率與電力負(fù)荷增長(zhǎng)率的關(guān)系；工業(yè)消費(fèi)開(kāi)展速度與電力負(fù)荷增長(zhǎng)速度的關(guān)系；設(shè)備投資、人口增長(zhǎng)與電力負(fù)荷增長(zhǎng)的關(guān)系；電力負(fù)荷的時(shí)間序列開(kāi)展進(jìn)程。 此外，尚需研討經(jīng)濟(jì)政策、經(jīng)濟(jì)開(kāi)展水平、人均支出變化、產(chǎn)業(yè)政策變化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、科技提高、節(jié)能措施、需求側(cè)管理、電價(jià)、各類相關(guān)動(dòng)力與電力的可轉(zhuǎn)換性及其價(jià)錢、氣候等要素與電力需求水平和特性之間的影響，需剖析研討電網(wǎng)的擴(kuò)展和增強(qiáng)、城市電網(wǎng)改造、供電條件改善、鄉(xiāng)村電氣化等對(duì)電力需求的影

12、響。第21頁(yè)，共95頁(yè)。(4)電力電量、負(fù)荷特性、缺電狀況剖析： 除了對(duì)上述要素剖析以外，SDGJ 601988電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容深度規(guī)則應(yīng)對(duì)以下內(nèi)容停止剖析：剖析地域電力電量消費(fèi)水平及其構(gòu)成；地域總的電力電量消費(fèi)與工農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的比例關(guān)系；過(guò)去5-10年電力電量增長(zhǎng)速度；對(duì)負(fù)荷特性、缺電狀況做必要的剖析和描畫。(5)設(shè)計(jì)負(fù)荷水平確實(shí)定： 對(duì)電力系統(tǒng)規(guī)劃審議確定的負(fù)荷水平，特別是設(shè)計(jì)水平年的負(fù)荷水平停止以下剖析和核算并報(bào)有關(guān)單位認(rèn)可，即作為本設(shè)計(jì)的負(fù)荷水平。與本地域過(guò)去的電力電量增長(zhǎng)率停止對(duì)比；與國(guó)度計(jì)委和主管部門對(duì)全國(guó)或?qū)Ρ镜赜虻难b機(jī)和發(fā)電量預(yù)測(cè)和控制數(shù)停止剖析對(duì)比；說(shuō)明與地域電力部門的預(yù)測(cè)負(fù)荷和

13、電量能否分歧；對(duì)負(fù)荷的主要組成、散布狀況和開(kāi)展趨向作必要的描畫；必要時(shí)還應(yīng)依據(jù)關(guān)鍵性用戶樹(shù)立方案及其主要產(chǎn)品產(chǎn)量對(duì)預(yù)測(cè)負(fù)荷停止剖析評(píng)價(jià)。第22頁(yè)，共95頁(yè)。確定負(fù)荷預(yù)測(cè)的目的(緊密聯(lián)系實(shí)際需要)收集負(fù)荷預(yù)測(cè)需要的資料資料整理對(duì)收集資料的初步分析建立預(yù)測(cè)模型綜合分析，確定預(yù)測(cè)結(jié)果編寫預(yù)測(cè)說(shuō)明負(fù)荷預(yù)測(cè)的基本順序 負(fù)荷預(yù)測(cè)任務(wù)的關(guān)鍵在于搜集少量的歷史數(shù)據(jù)，樹(shù)立迷信有效的預(yù)測(cè)模型，采用有效的算法，以歷史數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，停止少量實(shí)驗(yàn)性研討，總結(jié)閱歷，不時(shí)修正模型和算法，以真正反映負(fù)荷變化規(guī)律。第23頁(yè)，共95頁(yè)。負(fù)荷預(yù)測(cè)需搜集的資料，普通包括：城市總體規(guī)劃中有關(guān)人口、用地、動(dòng)力等以及各功用分區(qū)的規(guī)劃改造和開(kāi)

14、展規(guī)劃。統(tǒng)計(jì)部門及氣候部門等提供的有關(guān)歷史數(shù)據(jù)和預(yù)測(cè)信息。電力系統(tǒng)規(guī)劃中電力、電量的平衡，電源規(guī)劃等有關(guān)資料。全市及各分區(qū)歷年用電量，高峰用電和負(fù)荷典型日負(fù)荷曲線，電網(wǎng)潮流圖。各級(jí)電壓變電所的負(fù)荷記載和典型負(fù)荷曲線、功率因數(shù)。當(dāng)電源及供電網(wǎng)才干缺乏時(shí)，應(yīng)依據(jù)有關(guān)資料預(yù)算出潛在負(fù)荷的狀況。資料整理 ：普通來(lái)說(shuō)，由于預(yù)測(cè)的質(zhì)量不會(huì)超越所用資料的質(zhì)量，所以要對(duì)所搜集的與負(fù)荷有關(guān)的統(tǒng)計(jì)資料停止審核和必要的加工整理，來(lái)保證資料的質(zhì)量，從而為保證預(yù)測(cè)質(zhì)量打下基礎(chǔ)，即要留意資料的完整無(wú)損，數(shù)字準(zhǔn)確無(wú)誤，反映的都是正常形狀下的水平，資料中沒(méi)有異常的分別項(xiàng)，還要留意資料的補(bǔ)缺，并對(duì)不牢靠的資料加以核實(shí)調(diào)整。 第

15、24頁(yè)，共95頁(yè)。初步剖析：包括畫出靜態(tài)折線圖或散點(diǎn)圖，觀察變化的軌跡；計(jì)算一些統(tǒng)計(jì)量；查明異動(dòng)的緣由并加以處置。樹(shù)立預(yù)測(cè)模型是統(tǒng)計(jì)資料軌跡的概括，預(yù)測(cè)模型是多種多樣的，因此，關(guān)于詳細(xì)資料要選擇恰當(dāng)?shù)念A(yù)測(cè)模型，這是負(fù)荷預(yù)測(cè)進(jìn)程中至關(guān)重要的一步。當(dāng)由于模型選擇不當(dāng)而形成預(yù)測(cè)誤差過(guò)大時(shí)，就需求改換模型，必要時(shí)，還可同時(shí)采用幾種數(shù)學(xué)模型停止運(yùn)算，以便對(duì)比、選擇。在選擇適當(dāng)?shù)念A(yù)測(cè)技術(shù)后，樹(shù)立負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)學(xué)模型，停止預(yù)測(cè)任務(wù)。綜合剖析：由于從已掌握的開(kāi)展變化規(guī)律，并不能代表未來(lái)的變化規(guī)律，所以要對(duì)影響預(yù)測(cè)對(duì)象的新要素停止剖析，對(duì)預(yù)測(cè)模型停止恰當(dāng)?shù)男拚蟠_定預(yù)測(cè)值。選擇適當(dāng)?shù)念A(yù)測(cè)技術(shù)運(yùn)算失掉預(yù)測(cè)值，參照以后

16、的各種能夠性，對(duì)新的趨向和開(kāi)展綜合剖析，對(duì)初步預(yù)測(cè)停止調(diào)整和修正。編寫預(yù)測(cè)說(shuō)明：對(duì)取得這些結(jié)果的預(yù)測(cè)條件、假定、限制要素等狀況停止詳細(xì)的說(shuō)明。第25頁(yè)，共95頁(yè)。電力負(fù)荷預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)處置技術(shù)數(shù)據(jù)處置的必要性數(shù)據(jù)處置的基本內(nèi)容負(fù)荷數(shù)據(jù)的預(yù)處置第26頁(yè)，共95頁(yè)?！颈匾浴繗v史數(shù)據(jù)的正確性直接影響到預(yù)測(cè)精度的上下。因此需求對(duì)歷史數(shù)據(jù)停止合理性剖析，去偽存真。【意義】數(shù)據(jù)的前置處置可使原始數(shù)據(jù)失掉優(yōu)化，降低算法的時(shí)間和空間復(fù)雜性，利于算法的最終完成?！净疽蟆?掃除人為要素帶來(lái)的錯(cuò)誤及由于統(tǒng)計(jì)口徑不同帶來(lái)的誤差。 盡量增加異常數(shù)據(jù)歷史上的突發(fā)事情或由于某些特殊緣由會(huì)對(duì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)帶來(lái)嚴(yán)重的影響。數(shù)據(jù)處置

17、的必要性第27頁(yè)，共95頁(yè)。1數(shù)據(jù)補(bǔ)全：可運(yùn)用人工填寫空值、運(yùn)用最能夠的值填充、運(yùn)用一個(gè)全局常量填充等方法。2數(shù)據(jù)噪聲處置：由于數(shù)據(jù)錄入或測(cè)量?jī)x表等緣由能夠使數(shù)據(jù)存在較大的偏向，為了保證預(yù)測(cè)模型的有效性，必需對(duì)異常數(shù)據(jù)停止相關(guān)處置，常用的方法有分箱、聚類、回歸、計(jì)算機(jī)和人工反省結(jié)合四類方法。3負(fù)荷數(shù)據(jù)預(yù)處置：對(duì)歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)資料中的異常值的顛簸化以及缺失數(shù)據(jù)的補(bǔ)遺。主要采用水平處置、垂直處置方法。 數(shù)據(jù)處置的基本內(nèi)容第28頁(yè)，共95頁(yè)。負(fù)荷數(shù)據(jù)的預(yù)處置 在經(jīng)過(guò)初步整理之后，還要對(duì)所用資料停止數(shù)據(jù)剖析預(yù)處置，即對(duì)歷史資料中的異常值的顛簸化以及缺失數(shù)據(jù)的補(bǔ)遺，針對(duì)異常數(shù)據(jù)，主要采用水平處置、垂直處置

18、方法。 數(shù)據(jù)的水平處置：在停止剖析數(shù)據(jù)時(shí)，將前后兩個(gè)時(shí)間的負(fù)荷數(shù)據(jù)作為基準(zhǔn)，設(shè)定待處置數(shù)據(jù)的最大變化范圍，當(dāng)待處置數(shù)據(jù)超越這個(gè)范圍，就視為不良數(shù)據(jù)，采用平均值的方法顛簸其變化；數(shù)據(jù)的垂直處置：在負(fù)荷數(shù)據(jù)預(yù)處置時(shí)思索其24h的小周期，即以為不同日期的同一時(shí)辰的負(fù)荷應(yīng)該具有相似性，同時(shí)辰的負(fù)荷值應(yīng)維持在一定的范圍內(nèi)，關(guān)于超出范圍的不良數(shù)據(jù)，修正為待處置數(shù)據(jù)的最近幾天該時(shí)辰的負(fù)荷平均值。 第29頁(yè)，共95頁(yè)。 國(guó)度電網(wǎng)公司于2000年停止了調(diào)研剖析，論述了以后和今后一段時(shí)間對(duì)我國(guó)電力負(fù)荷開(kāi)展發(fā)生影響的主要要素。從基本上可歸結(jié)為：經(jīng)濟(jì)、時(shí)間、氣候和隨機(jī)攪擾四類。詳細(xì)如下：經(jīng)濟(jì)開(kāi)展水平、結(jié)構(gòu)調(diào)整的影響；

19、國(guó)民支出水平、消費(fèi)觀念的改動(dòng)；氣候的影響；電價(jià)分時(shí)電價(jià)，可中綴電價(jià)的影響；管理措施削峰填谷的影響；政策要素如環(huán)保要求的影響。影響電力負(fù)荷預(yù)測(cè)的要素第30頁(yè)，共95頁(yè)。確定性負(fù)荷預(yù)測(cè)方法 確定性負(fù)荷預(yù)測(cè)方法是把電力負(fù)荷預(yù)測(cè)用一個(gè)或一組方程來(lái)描畫，電力負(fù)荷與變量之間有明白的逐一對(duì)應(yīng)關(guān)系。 確定性負(fù)荷預(yù)測(cè)方法又分為：閱歷預(yù)測(cè)法經(jīng)典預(yù)測(cè)法相關(guān)剖析法指數(shù)平滑法等。第31頁(yè)，共95頁(yè)。 電力負(fù)荷的閱歷預(yù)測(cè)法主要依托專家的判別，不樹(shù)立數(shù)學(xué)模型，用于針對(duì)電力負(fù)荷變化給出方向性的結(jié)論。閱歷預(yù)測(cè)法專家預(yù)測(cè)法: 專家會(huì)議法：經(jīng)過(guò)召集專家休會(huì)面對(duì)面的討論效果,其主要缺陷是參與人數(shù)有限,威望者的意見(jiàn)能夠影響到其他人的意

20、見(jiàn)。 專家小組法：專家們經(jīng)過(guò)書面方式獨(dú)立的宣布看法，并給專家重新思索、修正原先意見(jiàn)的時(shí)機(jī)，最后失掉預(yù)測(cè)結(jié)果。類比法：事物停止對(duì)比剖析,經(jīng)過(guò)事物對(duì)未知的事物做出預(yù)測(cè)客觀概率法：請(qǐng)假定干專家來(lái)估量某特定事情發(fā)作的客觀概率,綜合得出該事情的概率第32頁(yè)，共95頁(yè)。用電單耗法電力彈性系數(shù)法負(fù)荷密度法綜合用電水平法人均電量目的換算法分部門法回歸剖析法時(shí)間序列法 經(jīng)典預(yù)測(cè)法第33頁(yè)，共95頁(yè)。用電單耗法 依據(jù)產(chǎn)品或產(chǎn)值用電單耗和產(chǎn)品產(chǎn)量或產(chǎn)值來(lái)推算電量，是預(yù)測(cè)有單耗目的的工業(yè)和局部農(nóng)業(yè)用電量的一種直接有效的方法。所需求的用電量A=預(yù)測(cè)期的產(chǎn)品產(chǎn)量G(或產(chǎn)值)用電單耗量Q，即A=QG。適用于已有消費(fèi)或樹(shù)立方

21、案的中近期負(fù)荷預(yù)測(cè)。第34頁(yè)，共95頁(yè)。電力彈性系數(shù)法電力彈性系數(shù)kdt:在某一時(shí)期內(nèi)用電量的平均年增長(zhǎng)率kzch與同時(shí)期國(guó)際消費(fèi)總值 (GDP)平均年增長(zhǎng)率kgzch的比值。電力彈性系數(shù)的定義：優(yōu)點(diǎn)：計(jì)算復(fù)雜。缺陷：預(yù)測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確度不高，可用作遠(yuǎn)期規(guī)劃粗線條的負(fù)荷預(yù)測(cè)。第35頁(yè)，共95頁(yè)。假定國(guó)際消費(fèi)總值和需電量均按比例正常增長(zhǎng)，那么需電量為：其中， 規(guī)劃期年末需電量； 規(guī)劃期始基準(zhǔn)年的需電量； 國(guó)際消費(fèi)總值的年平均增長(zhǎng)率； 計(jì)算期的年數(shù)。【例1】某地域電力彈性系數(shù)依據(jù)地域以往數(shù)據(jù)，并結(jié)合地域開(kāi)展規(guī)劃取為1.05.GDP產(chǎn)值年平均增長(zhǎng)率為15%，2003年的用電量為20億度，預(yù)測(cè)2020年的用

22、電量。 解：A2020=A20031+kgzchkzchn =201+0.151.056 =48億kWh第36頁(yè)，共95頁(yè)。負(fù)荷密度法 負(fù)荷密度d是指每平方公里土空中積上的平均負(fù)荷數(shù)值。參照城市開(kāi)展規(guī)劃、人口規(guī)劃、居民支出水平增長(zhǎng)狀況，來(lái)測(cè)算城鄉(xiāng)負(fù)荷水平。 計(jì)算公式：P=Sd式中：P某地域年綜合負(fù)荷； S該地域土空中積； d平均每平方公里負(fù)荷密度。第37頁(yè)，共95頁(yè)?！纠?】下表為1987年我國(guó)某些大城市負(fù)荷密度kW/km2，但北京市在規(guī)劃城市負(fù)荷水平時(shí)，對(duì)四環(huán)以內(nèi)負(fù)荷密度按4050MW/km2、四環(huán)以外至規(guī)劃郊區(qū)邊緣負(fù)荷密度按10 MW/km2、郊區(qū)外那么按0.190.32 MW/km2停止

23、規(guī)劃和設(shè)計(jì)。城市全市市區(qū)市中心北京126.71733.02832.0沈陽(yáng)98.3218.452829.8上海6957.0廣州73.0526.505217.0重慶37.21195.03553.0天津137.6222.24620.9珠海50.672.0673.1武漢120.254329.0第38頁(yè)，共95頁(yè)。綜合用電水平法 綜合用電水平法：依照預(yù)測(cè)的人口數(shù)及每人平均耗電量來(lái)預(yù)測(cè)居民總用電量。綜合用電水平法和負(fù)荷密度法都是用來(lái)預(yù)測(cè)城鄉(xiāng)居民生活用電的方法。第39頁(yè)，共95頁(yè)。人均電量目的換算法 選取一個(gè)與本地域人文天文條件、經(jīng)濟(jì)開(kāi)展等各方面相似的國(guó)際外地域作為比擬對(duì)象，經(jīng)過(guò)火析比擬兩地過(guò)去和如今的人均

24、電量目的失掉本地域的人均電量預(yù)測(cè)值，再結(jié)合人口剖析失掉總用電量的預(yù)測(cè)值。第40頁(yè)，共95頁(yè)。分部門法 區(qū)分對(duì)生活用電和產(chǎn)業(yè)用電停止預(yù)測(cè)，二者相加失掉總需求電量的預(yù)測(cè)。優(yōu)點(diǎn)：思索了各部門對(duì)負(fù)荷的影響，精度高。缺陷：數(shù)據(jù)量需求大。 第41頁(yè)，共95頁(yè)?；貧w剖析法 它應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)原理，對(duì)少量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)停止數(shù)學(xué)處置，并確定用電量與某些自變量之間的相關(guān)關(guān)系，樹(shù)立一個(gè)相關(guān)性較好的數(shù)學(xué)形式即回歸方程，并加以外推又稱外推法，用以預(yù)測(cè)今后的用電量?；貧w剖析法包括一元線性、多元線性和非線性回歸法。依據(jù)歷史數(shù)據(jù)，選擇最接近的曲線函數(shù)，再用最小二乘法(或其他方法)求解出回歸系數(shù)，并樹(shù)立回歸方程，然后再用相關(guān)系數(shù)檢驗(yàn)，

25、以為合格后，那么回歸方程是有意義的，并可算出回歸方程的規(guī)范偏向，做出回歸方程所預(yù)測(cè)結(jié)果的可信度。從實(shí)際上講，任何回歸方程只適用于原來(lái)觀測(cè)數(shù)據(jù)的變化范圍內(nèi)，而不適于外推，但在實(shí)踐運(yùn)用中總在適當(dāng)范圍內(nèi)外推。第42頁(yè)，共95頁(yè)?；貧w模型預(yù)測(cè)技術(shù)【要點(diǎn)】 依據(jù)負(fù)荷過(guò)去的歷史資料 樹(shù)立可以停止數(shù)學(xué)剖析的數(shù)學(xué)模型 對(duì)未來(lái)的負(fù)荷停止預(yù)測(cè) 包括線性回歸和非線性回歸 依據(jù)散點(diǎn)圖來(lái)判別模型的大致類型從數(shù)學(xué)上看，就是用數(shù)理統(tǒng)計(jì)中的回歸剖析方法。第43頁(yè)，共95頁(yè)。一元線性回歸用一元線性回歸模型停止預(yù)測(cè)的普通步驟：對(duì)n組樣本觀察數(shù)據(jù) 設(shè)立模型式中 都是不依賴于x的未知參數(shù)， 是隨機(jī)誤差。第44頁(yè)，共95頁(yè)。2、用最小

26、二乘法得估量參數(shù) ，從而得y對(duì)x的線性回歸方程 。【參數(shù)估量方法】：兩變量x，y的n對(duì)實(shí)驗(yàn)值，即樣本 。滿足做殘差平方和第45頁(yè)，共95頁(yè)。選取參數(shù) 使 到達(dá)最小。令：解方程組失掉的不是 的真值，而是他們的估量值，所以用 替代 。第46頁(yè)，共95頁(yè)。第47頁(yè)，共95頁(yè)。3、對(duì)模型做假定檢驗(yàn)，確認(rèn)模型的適用價(jià)值。4、對(duì)給定的預(yù)測(cè)點(diǎn) ，在一定的置信度 下，求出對(duì)應(yīng)的觀測(cè)值 的預(yù)測(cè)置信區(qū)間，并指明預(yù)測(cè)的規(guī)范偏向。 由概率論的知識(shí)可知在此狀況下， 的置信區(qū)間為實(shí)際上，預(yù)測(cè)置信區(qū)間越小，預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性越低，假定增大預(yù)測(cè)置信區(qū)間，那么預(yù)測(cè)結(jié)果的適用價(jià)值有時(shí)又隨之降低。第48頁(yè)，共95頁(yè)。 假定未來(lái)的增長(zhǎng)是過(guò)去

27、增長(zhǎng)形式的繼續(xù)，依據(jù)過(guò)去的統(tǒng)計(jì)資料停止外推，以預(yù)測(cè)未來(lái)狀況的方法稱為外推法。普通要用十年或十年以上的歷史數(shù)據(jù)，才干比擬準(zhǔn)確。普通按時(shí)間序列趨向停止，外推法預(yù)測(cè)的數(shù)學(xué)模型有三種：直線型：y=a+bt，適用于逐年增減量大致相反。指數(shù)型：y=abt，適用于每年的增減率大致相反。拋物線型：y=a+bt+t2，適用于每年增減量之間相差數(shù)大致相反。以最小二乘法趨向線配合的方法準(zhǔn)確率較高。 以直線型：y=a+bt為例，常數(shù)a，b確實(shí)定：外推法第49頁(yè)，共95頁(yè)。其中：n所用歷史資料時(shí)間的期數(shù)； 預(yù)測(cè)量過(guò)去在歷史資料上歷史的各期實(shí)踐數(shù)值， 為其平均量； 歷史年代的序列量， 為其平均值。第50頁(yè)，共95頁(yè)。 【

28、例3】 假定用電量每年變化率大致相反，開(kāi)展趨向接近于指數(shù)曲線，那么數(shù)學(xué)模型為 。方程兩邊配對(duì)數(shù)： ;令：用最小二乘法有：那么：第51頁(yè)，共95頁(yè)。【例4】某地域用電逐年增長(zhǎng)，其中19952005年用電量如下表所示，預(yù)測(cè)2006年本地域的用電量。年份時(shí)間序列ti 用電量（百萬(wàn)kWh）1995-526025-13001996-428016-11201997-33109-9301998-23204-6401999-13321-332200004200020011455145520022472494420033481914432004450516202020055580252900合計(jì)04415110

29、3440第52頁(yè)，共95頁(yè)。解：由上表可得有關(guān)參數(shù)：第53頁(yè)，共95頁(yè)。故可得外推法方程：由此可得2006年該地域預(yù)測(cè)用電量：第54頁(yè)，共95頁(yè)。時(shí)間序列法 依據(jù)歷史統(tǒng)計(jì)資料，總結(jié)出電力負(fù)荷開(kāi)展水平與時(shí)間先后順序的關(guān)系，即把時(shí)間序列作為一個(gè)隨機(jī)變量序列，用概率統(tǒng)計(jì)的方法，盡能夠增加偶然要素的影響，得出電力負(fù)荷隨時(shí)間序列所反映出來(lái)的開(kāi)展方向與趨向，并停止外推以預(yù)測(cè)未來(lái)負(fù)荷開(kāi)展的水平。復(fù)雜平均法、加權(quán)平均法和移動(dòng)平均法等都屬于時(shí)間序列法。第55頁(yè)，共95頁(yè)。時(shí)間序列法是一種最為罕見(jiàn)的短期負(fù)荷預(yù)測(cè)方法，它是針對(duì)整個(gè)觀測(cè)序列出現(xiàn)出的某種隨機(jī)進(jìn)程的特性，去樹(shù)立和估量發(fā)生實(shí)踐序列的隨機(jī)進(jìn)程的模型，然后用這

30、些模型去停止預(yù)測(cè)。它應(yīng)用了電力負(fù)荷變化的慣性特征和時(shí)間上的延續(xù)性，經(jīng)過(guò)對(duì)歷史數(shù)據(jù)時(shí)間序列的剖析處置，確定其基本特征和變化規(guī)律，預(yù)測(cè)未來(lái)負(fù)荷。 時(shí)間序列預(yù)測(cè)方法可分為確定型和隨機(jī)性兩類，確定型時(shí)間序列作為模型殘差用于估量預(yù)測(cè)區(qū)間的大小。隨機(jī)型時(shí)間序列預(yù)測(cè)模型可以看作一個(gè)線性濾波器。依據(jù)線性濾波器的特性，時(shí)間序列可劃為自回歸(AR)、動(dòng)平均(MA)、自回歸-動(dòng)平均(ARMA)、累計(jì)式自回歸-動(dòng)平均(ARIMA)、傳遞函數(shù)(TF)幾類模型，其負(fù)荷預(yù)測(cè)進(jìn)程普通分為模型識(shí)別、模型參數(shù)估量、模型檢驗(yàn)、負(fù)荷預(yù)測(cè)、精度檢驗(yàn)預(yù)測(cè)值修正5個(gè)階段。第56頁(yè)，共95頁(yè)。最大負(fù)荷值傳統(tǒng)的預(yù)測(cè)方法當(dāng)規(guī)劃期的負(fù)荷需用電量后

31、，普通可用最大負(fù)荷應(yīng)用小時(shí)數(shù)法、同時(shí)率法預(yù)測(cè)最大負(fù)荷值。(1)最大負(fù)荷應(yīng)用小時(shí)法 最大負(fù)荷=預(yù)測(cè)需電量/年最大負(fù)荷應(yīng)用小時(shí)數(shù) 年最大負(fù)荷應(yīng)用小時(shí)數(shù)：參考?xì)v史統(tǒng)計(jì)值及經(jīng)負(fù)荷特性剖析后確定。(2)同時(shí)率法 綜合用電最大負(fù)荷=供電地域的最大負(fù)荷之和同時(shí)率K 最大發(fā)電負(fù)荷=綜合用電最大負(fù)荷+系統(tǒng)的線損和廠用電 用所求各供電地域的最大負(fù)荷之和乘以同時(shí)率K，失掉整個(gè)系統(tǒng)的綜合用電最高負(fù)荷，再加上整個(gè)系統(tǒng)的線損和廠用電后，就可以求得整個(gè)系統(tǒng)的最大發(fā)電負(fù)荷。 這是由于各用戶的最大值不能夠在同一時(shí)辰出現(xiàn)，普通同時(shí)率的大小與電力用戶的多少、各用戶的用電特點(diǎn)等有關(guān)。每個(gè)系統(tǒng)應(yīng)依據(jù)實(shí)踐統(tǒng)計(jì)資料確定。第57頁(yè)，共95頁(yè)

32、。指數(shù)平滑預(yù)測(cè)法指數(shù)平滑法是確定性的時(shí)間序列剖析技術(shù)。第58頁(yè)，共95頁(yè)。指數(shù)平滑預(yù)測(cè)法一次指數(shù)平滑預(yù)測(cè)法【預(yù)測(cè)公式】選定參數(shù) ，初值 ，便可計(jì)算指數(shù)平滑序列用t期的平滑值 預(yù)測(cè)t+1期的電力負(fù)荷 。特別的 ，這就是一次指數(shù)平滑預(yù)測(cè)法。由上式可得第59頁(yè)，共95頁(yè)。 的加權(quán)平均。權(quán)系數(shù)為上述權(quán)系數(shù)之和為1。第60頁(yè)，共95頁(yè)。【預(yù)測(cè)值計(jì)算】用預(yù)測(cè)值替代平滑值得預(yù)測(cè)遞推公式或 前式稱為直接式，后式稱為誤差矯正式。用上述公式作預(yù)測(cè)時(shí)，遇到兩個(gè)效果，一是確定初值 ，二是 的取值。【初值確定】當(dāng)t較大或 接近1時(shí)，初值 的權(quán)系數(shù)很小，末項(xiàng)可疏忽不計(jì)，所以 的選取并不十分重要，普通取 或 。第61頁(yè)，共

33、95頁(yè)。當(dāng)數(shù)據(jù)較少且 偏小時(shí)，初值 的選取對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果影響較大，可經(jīng)過(guò)火析預(yù)測(cè)誤差取到較為合理的初值。 【 的取值】剖析遞推公式可知，假定數(shù)據(jù)序列動(dòng)搖較大，為了在預(yù)測(cè)中反響這種動(dòng)搖，應(yīng)突出新數(shù)據(jù) 的作用，或強(qiáng)化誤差修正項(xiàng)，要用較大的 值，如取 。反之取較小的 值。第62頁(yè)，共95頁(yè)。不確定性負(fù)荷預(yù)測(cè)方法 20世紀(jì)80年代前期，一些基于新興學(xué)科實(shí)際的現(xiàn)代預(yù)測(cè)方法逐漸失掉了成功運(yùn)用。這其中主要有灰色數(shù)學(xué)實(shí)際、專家系統(tǒng)方法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)際、模糊預(yù)測(cè)實(shí)際等。 這些方法用于處置不確定型效果時(shí)，又稱不確定性負(fù)荷預(yù)測(cè)方法。第63頁(yè)，共95頁(yè)。不確定性負(fù)荷預(yù)測(cè)方法灰色預(yù)測(cè)法專家系統(tǒng)預(yù)測(cè)法神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)法小波剖析預(yù)測(cè)

34、技術(shù)模糊預(yù)測(cè)法其他預(yù)測(cè)方法預(yù)測(cè)方法比擬【緣由】實(shí)踐電力負(fù)荷開(kāi)展變化規(guī)律十分復(fù)雜，為了處置這一實(shí)踐效果，發(fā)生了一類基于類比對(duì)應(yīng)等關(guān)系停止推理預(yù)測(cè)的不確定性預(yù)測(cè)方法。第64頁(yè)，共95頁(yè)。 灰色預(yù)測(cè)法灰色預(yù)測(cè)法是以灰色系統(tǒng)實(shí)際為基礎(chǔ)的負(fù)荷預(yù)測(cè)方法?；疑到y(tǒng)實(shí)際是由黑箱完全未知的信息白箱完全的信息灰箱局部的信息實(shí)際拓展而來(lái)的。電力系統(tǒng)自身具有灰色系統(tǒng)的基本特征?；疑到y(tǒng)模型具有要求負(fù)荷數(shù)據(jù)少、不思索散布規(guī)律、運(yùn)算方便的優(yōu)點(diǎn)，但數(shù)據(jù)團(tuán)圓度大時(shí)，或許用于時(shí)間跨度長(zhǎng)的中臨時(shí)預(yù)測(cè)時(shí)，預(yù)測(cè)精度清楚減低。第65頁(yè)，共95頁(yè)?；疑到y(tǒng)實(shí)際的中心是灰色靜態(tài)建模Grey Dynamic Model，GM，其思想是直接將

35、時(shí)間序列轉(zhuǎn)化為微分方程。目前在電力負(fù)荷預(yù)測(cè)中經(jīng)常采用的靜態(tài)模型是GM1，1、GM1，n等模型。其樹(shù)立方法如下：將電力負(fù)荷視為在一定范圍內(nèi)變化的灰色量生成灰色序列量累加生成灰色模型，使灰變白不同生成方式的數(shù)據(jù)修改、取舍，以提高精度累加還原數(shù)據(jù)，得到預(yù)測(cè)值第66頁(yè)，共95頁(yè)?；疑A(yù)測(cè)模型簡(jiǎn)介設(shè)原始數(shù)列 ， ，t=1，2，n，對(duì)它一次累加構(gòu)成新的數(shù)列用一階累加生成樹(shù)立GM1，1模型，其微分方程第67頁(yè)，共95頁(yè)。解得預(yù)測(cè)模型為其中經(jīng)累減恢復(fù)得第68頁(yè)，共95頁(yè)。專家系統(tǒng)預(yù)測(cè)法 專家系統(tǒng)預(yù)測(cè)法是關(guān)于數(shù)據(jù)庫(kù)里寄存的過(guò)去幾年的負(fù)荷數(shù)據(jù)和天氣數(shù)據(jù)等停止細(xì)致的剖析，聚集有閱歷的負(fù)荷預(yù)測(cè)人員的知識(shí)，提取有關(guān)規(guī)那

36、么。借助專家系統(tǒng)，負(fù)荷預(yù)測(cè)人員能識(shí)別預(yù)測(cè)日所屬的類型，思索天氣要素對(duì)負(fù)荷預(yù)測(cè)的影響，依照一定的推理停止負(fù)荷預(yù)測(cè)。 第69頁(yè)，共95頁(yè)。專家系統(tǒng)預(yù)測(cè)技術(shù) 基于知識(shí)的順序設(shè)計(jì)方法樹(shù)立起來(lái)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)先階段主要表現(xiàn)為計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng) 它擁有某個(gè)特殊范圍內(nèi)專家的知識(shí)和閱歷 能像專家那樣運(yùn)用這些知識(shí)，經(jīng)過(guò)推理，在那個(gè)范圍內(nèi)做出智能決策。 一個(gè)完整的專家系統(tǒng)包括：知識(shí)庫(kù)、推理機(jī)、綜合數(shù)據(jù)庫(kù)、解釋機(jī)、知識(shí)獲取局部、接受界面。第70頁(yè)，共95頁(yè)。知識(shí)庫(kù)內(nèi)容包括： 基于城網(wǎng)所在地用電水平類型判別的知識(shí)； 基于電力遠(yuǎn)景開(kāi)展參照體的知識(shí)； 基于彈性系數(shù)法的知識(shí)； 基于慣性的知識(shí)； 基于綜合目的法的知識(shí)； 基于行業(yè)用電

37、比重的知識(shí)； 基于數(shù)學(xué)模型預(yù)測(cè)精度等級(jí)的知識(shí)。第71頁(yè)，共95頁(yè)。完成方法第72頁(yè)，共95頁(yè)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)法 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)法是應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)功用，讓計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)包括在歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)中的映射關(guān)系，再應(yīng)用這種映射關(guān)系預(yù)測(cè)未來(lái)負(fù)荷。由于該方法具有很強(qiáng)的魯棒性、記憶才干、非線性映射才干以及弱小的自學(xué)習(xí)才干，因此有很大的運(yùn)用市場(chǎng)，但其缺陷是學(xué)習(xí)收斂速度慢，能夠收斂到局部最小點(diǎn)；并且知識(shí)表達(dá)困難，難以充沛應(yīng)用調(diào)度人員閱歷中存在的模糊知識(shí)。第73頁(yè)，共95頁(yè)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)技術(shù)【優(yōu)點(diǎn)】 可以模擬人腦的智能化處置 對(duì)少量非結(jié)構(gòu)性、非準(zhǔn)確性規(guī)律具有自順應(yīng)功用 具有信息記憶、自主學(xué)習(xí)、知識(shí)推理和優(yōu)化計(jì)算的特點(diǎn)其自學(xué)

38、習(xí)和自順應(yīng)功用是慣例算法和專家系統(tǒng)技術(shù)所不具有的。提出一個(gè)復(fù)雜的三層人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，就能完成從輸入到輸入間非線性映射任何復(fù)雜函數(shù)關(guān)系?！矩?fù)荷預(yù)測(cè)輸入】當(dāng)天的天氣溫度、天氣陰沉度能見(jiàn)度、風(fēng)向風(fēng)力、峰谷負(fù)荷及相關(guān)負(fù)荷等第74頁(yè)，共95頁(yè)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型：一個(gè)多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型分為三層：輸入層、輸入層和中間層隱含層。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)表示圖第75頁(yè)，共95頁(yè)。BP學(xué)習(xí)算法 BP算法：誤差反向傳達(dá)算法。 參與了隱含層，使輸入到輸入間可以映射任何函數(shù)關(guān)系。 BP網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)，由四個(gè)進(jìn)程組成。輸入形式由輸入層經(jīng)中間層向輸入層方向形式順序傳達(dá)網(wǎng)絡(luò)的希望輸入與網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐輸入之差的誤差信號(hào)，由輸入層經(jīng)中間層向輸入層逐層停止

39、修正銜接權(quán)的誤差逆序傳達(dá)由形式順序傳達(dá) 與誤差逆序傳達(dá)的反絕交替停止的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)記憶訓(xùn)練進(jìn)程，使得網(wǎng)絡(luò)趨向收斂第76頁(yè)，共95頁(yè)。小波剖析預(yù)測(cè)技術(shù)【數(shù)學(xué)基礎(chǔ)】泛函剖析、數(shù)值剖析、Fourier剖析、樣條剖析、諧和剖析等。 小波基本實(shí)際定義函數(shù) 假定滿足如下允許性條件那么函數(shù) 稱為一個(gè)小波，也稱基小波。定義對(duì)函數(shù) ，假定滿足如下動(dòng)搖性條件其中A、B為滿足條件 的2個(gè)常數(shù)，那么把函數(shù) 稱為一個(gè)二進(jìn)小波。第77頁(yè)，共95頁(yè)。小波剖析在電力負(fù)荷預(yù)測(cè)中的運(yùn)用【特點(diǎn)】一種時(shí)域頻域剖析方法在時(shí)域和頻域上同時(shí)具有良好的局部化性質(zhì)能依據(jù)信號(hào)頻率上下自動(dòng)調(diào)理采樣的疏密，容易捕捉和剖析微弱信號(hào)以及信號(hào)、圖像的恣意粗大

40、局部?！緝?yōu)于傳統(tǒng)的Fourier剖析的之處】對(duì)不同的頻率成分采用逐漸精細(xì)的采樣步長(zhǎng)，從而可聚焦到信號(hào)的恣意細(xì)節(jié)對(duì)奇特信號(hào)很敏感，能很好的處置微弱或突變的信號(hào)，將信號(hào)轉(zhuǎn)化成小波系數(shù)，從而能方便的加以處置、貯存、傳遞、剖析或被用于重建原始信號(hào)。第78頁(yè)，共95頁(yè)。 模糊預(yù)測(cè)法以模糊數(shù)學(xué)為工具的負(fù)荷預(yù)測(cè)方法。它是近幾年比擬搶手的研討方向。 【方法】針對(duì)不確定或不完整、模糊性較大的數(shù)據(jù)，以附屬函數(shù)描畫事物間的附屬、相關(guān)關(guān)系。模糊系統(tǒng)關(guān)于恣意一個(gè)非線性延續(xù)函數(shù)，就是找出一類附屬函數(shù)，一種推理規(guī)那么，一個(gè)解模糊方法，使得設(shè)計(jì)出的模糊系統(tǒng)可以恣意迫近這個(gè)非線性函數(shù)。 模糊負(fù)荷預(yù)測(cè)法第79頁(yè)，共95頁(yè)。 短期

41、負(fù)荷預(yù)測(cè)還有一些其它方法，例如：混沌預(yù)測(cè)法模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)法:模糊實(shí)際和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的無(wú)機(jī)結(jié)合；支持向量機(jī)類預(yù)測(cè)方法包括支持向量機(jī)(SVM)和最小二乘支持向量機(jī)(LSSVM；組合模型預(yù)測(cè)方法可分為傳統(tǒng)組合方法和智能組合方法等?！緝?yōu)勢(shì)】能很好地處置負(fù)荷預(yù)測(cè)進(jìn)程中的非線性效果, 能樹(shù)立比傳統(tǒng)方法更準(zhǔn)確描畫負(fù)荷成因的模型。其他預(yù)測(cè)方法第80頁(yè)，共95頁(yè)。確定性預(yù)測(cè)方法預(yù)測(cè)方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用范圍自身外推法需要數(shù)據(jù)少負(fù)荷本身無(wú)外推的本質(zhì)即不能自解釋時(shí)會(huì)導(dǎo)致誤預(yù)測(cè)周期較短的負(fù)荷預(yù)測(cè)相關(guān)分析法可清楚得到負(fù)荷增長(zhǎng)趨勢(shì)與其他可測(cè)量因素之間的關(guān)系需較多相關(guān)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展指數(shù)，實(shí)際預(yù)測(cè)困難負(fù)荷模式變化較大，預(yù)測(cè)周期較長(zhǎng)指數(shù)

42、平滑法簡(jiǎn)單、快速精度差預(yù)測(cè)量大、周期短時(shí)間序列法考慮了負(fù)荷行為及主要相關(guān)因素的隨機(jī)影響依靠人的經(jīng)驗(yàn)識(shí)別比較困難短期負(fù)荷預(yù)測(cè)回歸分析法預(yù)測(cè)過(guò)程簡(jiǎn)單，技術(shù)成熟線性回歸預(yù)測(cè)精度低，非線性過(guò)程復(fù)雜，開(kāi)銷大中期負(fù)荷預(yù)測(cè)第81頁(yè)，共95頁(yè)。不確定性預(yù)測(cè)方法預(yù)測(cè)方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用范圍模糊預(yù)測(cè)法結(jié)果可以以預(yù)測(cè)區(qū)間、概率的形式給出，精度高需要較多的歷史數(shù)據(jù)未來(lái)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有很大不確定性專家系統(tǒng)法經(jīng)驗(yàn)知識(shí)與統(tǒng)計(jì)方法的結(jié)合，克服了單一方法的片面性經(jīng)驗(yàn)提煉困難，知識(shí)庫(kù)形成難異常負(fù)荷模型預(yù)測(cè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法對(duì)大量非結(jié)構(gòu)性、非精確性規(guī)律有自學(xué)習(xí)的能力樣本訓(xùn)練時(shí)間和通用性上存在問(wèn)題平穩(wěn)時(shí)間序列、短期負(fù)荷預(yù)測(cè)混沌預(yù)測(cè)利用電力負(fù)荷本身

43、好規(guī)律，需要數(shù)據(jù)少，精度高相空間的重建中時(shí)滯及嵌入維數(shù)短期，超短期負(fù)荷預(yù)測(cè)小波分析法對(duì)奇異信號(hào)敏感，方便對(duì)原信號(hào)的處理存儲(chǔ)分析和重建計(jì)算復(fù)雜短期負(fù)荷預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)方法的比擬第82頁(yè)，共95頁(yè)。負(fù)荷預(yù)測(cè)的綜合評(píng)價(jià)綜合評(píng)價(jià)的必要性增加負(fù)荷預(yù)測(cè)誤差的措施算例剖析第83頁(yè)，共95頁(yè)。 預(yù)測(cè)誤差用以權(quán)衡一個(gè)預(yù)測(cè)模型的運(yùn)用效果，務(wù)必使其處于可接受的范圍內(nèi)。普通來(lái)說(shuō)，短期預(yù)測(cè)誤差不應(yīng)超越3%，中期預(yù)測(cè)誤差不應(yīng)超越5%，臨時(shí)預(yù)測(cè)誤差不應(yīng)超越15%?！绢A(yù)測(cè)誤差構(gòu)成的緣由】1數(shù)學(xué)模型大少數(shù)只包括一些主要要素，主要要素往往被疏忽了，與實(shí)踐負(fù)荷之間存在誤差。2負(fù)荷所受的影響是千變?nèi)f化的，停止預(yù)測(cè)的目的和要求也是多種多樣的，

44、預(yù)測(cè)方法假定選擇不當(dāng)，也會(huì)形成誤差。3預(yù)測(cè)需用到少量資料，各項(xiàng)資料并不能都保證牢靠。4某種不測(cè)事情的發(fā)作也會(huì)形成預(yù)測(cè)誤差。綜合評(píng)價(jià)的必要性第84頁(yè)，共95頁(yè)。1相對(duì)誤差與相對(duì)誤差。 設(shè)Y表示實(shí)踐值， 表示預(yù)測(cè)值。 為相對(duì)誤差， 為相對(duì)誤差。 2平均相對(duì)誤差。式中 ：MAE平均相對(duì)誤差； 第i個(gè)預(yù)測(cè)值與實(shí)踐值的相對(duì)誤差； 第i個(gè)實(shí)踐負(fù)荷值； 第i個(gè)預(yù)測(cè)負(fù)荷值?！绢A(yù)測(cè)誤差剖析目的】第85頁(yè)，共95頁(yè)。3均方誤差。4均方根誤差。5后驗(yàn)差檢驗(yàn)。 以殘差為基礎(chǔ)，依據(jù)各時(shí)辰殘差相對(duì)值的大小，思索殘差較小的點(diǎn)出現(xiàn)的概率，計(jì)算得出后驗(yàn)差比值及小概率誤差，從而對(duì)預(yù)測(cè)模型停止評(píng)價(jià)。第86頁(yè)，共95頁(yè)。6規(guī)范誤差。式中 ： 預(yù)測(cè)規(guī)范誤差； n歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)； m自在度，即變量的個(gè)數(shù)，自變量和 因變 量個(gè)數(shù)的總和。第87頁(yè)