电力短期负荷预测方法综述

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电力系统短期负荷预测方法的研究及实现

电力系统短期负荷预测方法的研究及实现

电力系统短期负荷预测方法的研究及实现一、本文概述随着经济的发展和人民生活水平的提高,电力系统的稳定运行对于社会的正常运转和人民的生活品质具有至关重要的作用。

电力负荷预测作为电力系统规划、调度和运行的基础,其准确性和实时性直接影响到电力系统的安全性和经济性。

研究和实现高效的电力系统短期负荷预测方法具有重要的理论价值和实际应用意义。

本文旨在深入研究电力系统短期负荷预测方法,包括传统的预测方法以及基于人工智能、大数据等新兴技术的预测方法。

我们将对短期负荷预测的基本概念、影响因素和预测精度评估方法进行详细阐述。

我们将对传统的短期负荷预测方法,如时间序列分析、回归分析、灰色预测等进行梳理和评价。

我们将重点探讨基于人工智能的短期负荷预测方法,如神经网络、支持向量机、深度学习等,并详细介绍这些方法的原理、模型构建和训练过程。

我们将通过实际案例,对本文所研究的短期负荷预测方法进行实证分析和效果评估,以验证其有效性和实用性。

本文的研究将为电力系统短期负荷预测提供新的思路和方法,有助于提高预测精度和效率,为电力系统的规划、调度和运行提供有力支持。

同时,本文的研究也将为人工智能和大数据技术在电力系统中的应用提供有益的参考和借鉴。

二、短期负荷预测的基本理论短期负荷预测是电力系统运行中的重要环节,其基本理论涉及统计学、模式识别、人工智能等多个领域。

其核心目标是利用历史负荷数据、气象信息、经济数据等相关因素,对电力系统未来一段时间内的负荷变化进行准确预测,以指导电力系统的调度和运行。

时间序列分析理论:该理论认为负荷数据具有一定的时间序列特性,通过分析历史负荷数据的时间序列特征,可以挖掘出负荷变化的规律和趋势,进而对未来的负荷进行预测。

常见的时间序列分析方法包括自回归模型(AR)、移动平均模型(MA)和自回归移动平均模型(ARMA)等。

回归分析理论:回归分析是一种通过建立自变量和因变量之间数学关系来预测因变量变化的方法。

在短期负荷预测中,可以将历史负荷数据、气象信息、经济数据等作为自变量,未来负荷作为因变量,通过回归分析建立它们之间的数学关系,从而进行负荷预测。

【文献综述】电力系统短期负荷预测方法及研究

【文献综述】电力系统短期负荷预测方法及研究

文献综述电气工程与自动化电力系统短期负荷预测方法及研究一、负荷预测的原理电力系统负荷预测是根据现在和过去时刻的用电负荷情况,估计未来时刻用电负荷的大小。

因此它的研究对象是不确定的事件,随机事件。

而电力负荷预测要预知负荷的发展趋势和可能达到的状况,下面介绍一些原理,用于指导负荷预测工作:1)可知性原理:预测对象的发展规律,其未来的发展趋势和状况是可以为人民所知道的,这是人们进行预测活动的基本依据。

2)可能性原理因事物的发展变化是在内因和外因共同作用下进行的,内因的变化和外因作用大小不同,因此事物的发展变化会有很多可能。

3)连续性原理预测对象的发展是一个连续化的过程,其未来的发展是这个过程的连续。

电力系统负荷的发展变化同样存在着惯性,这种惯性正是进行负荷预测的主要依据4)相似性原理在很多情况下,作为预测对象的一个事物,其现在的发展过程和状况可能与过去一定阶段的发展过程和状况相似,因此可根据已知的发展过程及状况来预测所预测对象的未来的发展过程及状况。

5) 系统性原理预测对象的未来发展是系统整体的动态发展,而整个系统的动态发展与它的各个组成部分和影响因素之间的相互作用相互影响密切相关。

只有系统整体最佳预测,才是最高质量的预测,才能为决策者提供最佳预测方案。

二、负荷预测的研究背景众所周知,电力系统的作用就是为各类用户提供可靠且合乎质量要求的电能,以随时满足各类负荷的需求。

而电力系统负荷预测是电力系统调度,用电,计划,规划等管理部门的主要工作之一。

提供负荷预测技术水平,有利于用电管理,有利于合理安排电网运行方式和机组检修计划,有利于节煤,节油和见地发电成本,有利于制定合理的电源建设规划,有利于提供电力系统的经济效益和社会效益。

因此,负荷预测已成为事先电力系统管理现代化的主要内容之一。

电力系统负荷预测按预测时间可以分为长期,中期,短期和超短期。

短期电力负荷预测主要是指预报未来几小时、一天至几天的电力负荷并做出估计,目的是给各个电厂安排日,周发电计划,是电力系统最为关键的一类负荷预测。

电力系统中的负荷预测方法综述与展望

电力系统中的负荷预测方法综述与展望

电力系统中的负荷预测方法综述与展望1. 引言电力系统的负荷预测是对未来一段时间内负荷需求的估计,对电力生产和供应的规划和调度起到至关重要的作用。

准确的负荷预测可以帮助电力公司合理安排发电计划,提高运行效率,降低成本,同时也对电力系统的稳定运行和供需平衡起到关键作用。

因此,负荷预测的准确性和精度一直是电力行业的重要关注点。

2. 传统的负荷预测方法2.1 统计方法统计方法是最常用的负荷预测方法之一,其基本思想是通过对历史负荷数据进行分析、拟合和预测。

常见的统计方法包括回归分析、时间序列分析和指数平滑法。

这些方法适用于长期和短期负荷预测,具有简单、易操作、计算速度快等特点。

然而,由于统计方法没有考虑负荷数据之间的相互关系和复杂的非线性因素,导致其预测精度较低,在面对突发事件或季节性变化时不够准确。

2.2 物理方法物理方法基于电力系统的运行机理和负荷分布规律,通过建立数学模型来预测负荷需求。

常见的物理方法包括灰色系统理论、神经网络方法和支持向量机。

这些方法可以考虑负荷数据之间的关联性和非线性因素,提高了预测精度。

然而,物理方法需要准确地描述电力系统的物理特性和运行机理,对数据要求较高,计算复杂度较大。

3. 基于机器学习的负荷预测方法近年来,随着机器学习技术的快速发展,基于机器学习的负荷预测方法逐渐受到关注。

机器学习方法通过对大量历史负荷数据的学习和训练,可以从数据中提取出负荷需求的规律和特征,进而进行准确的负荷预测。

常见的基于机器学习的负荷预测方法包括决策树、随机森林、支持向量回归和深度学习等。

3.1 决策树决策树是一种基于树状结构的机器学习方法,根据特征值将数据集划分为不同的类别。

对于负荷预测问题,可以将历史负荷数据作为输入特征,负荷需求作为输出类别,构建负荷预测模型。

决策树方法具有简单、易理解、易实现的特点,但在处理大量数据和复杂关系时预测效果较差。

3.2 随机森林随机森林是一种基于集成学习的机器学习方法,通过构建多个决策树模型并进行集成,提高了预测的准确性和鲁棒性。

《2024年电力系统负荷预测研究综述与发展方向的探讨》范文

《2024年电力系统负荷预测研究综述与发展方向的探讨》范文

《电力系统负荷预测研究综述与发展方向的探讨》篇一一、引言随着社会经济的快速发展和人民生活水平的不断提高,电力需求持续增长,电力系统的稳定运行和负荷预测显得尤为重要。

电力系统负荷预测是电力行业的重要研究领域,对于保障电力系统的安全、经济、可靠运行具有重大意义。

本文将对电力系统负荷预测的研究进行综述,并探讨其发展方向。

二、电力系统负荷预测研究综述1. 负荷预测方法电力系统负荷预测方法主要包括传统统计方法、机器学习方法、人工智能方法等。

传统统计方法如时间序列分析、回归分析等,通过分析历史数据,建立数学模型进行预测。

机器学习方法如支持向量机、随机森林等,通过学习历史数据中的规律,实现负荷预测。

近年来,人工智能方法如深度学习、神经网络等在负荷预测中得到了广泛应用,取得了较好的预测效果。

2. 负荷预测模型负荷预测模型主要包括确定性模型和概率性模型。

确定性模型如线性回归模型、灰色预测模型等,通过建立数学关系,预测未来负荷值。

概率性模型如马尔科夫链、贝叶斯网络等,通过分析历史数据的概率分布,预测未来负荷的概率分布。

3. 负荷预测的应用电力系统负荷预测广泛应用于电力调度、电力规划、电力市场等方面。

在电力调度中,负荷预测能够帮助调度人员合理安排发电计划,保障电力系统的稳定运行。

在电力规划中,负荷预测能够帮助规划人员制定合理的电网建设规划,提高电力系统的供电能力。

在电力市场中,负荷预测能够帮助电力企业制定合理的电价策略,提高经济效益。

三、电力系统负荷预测的发展方向1. 数据驱动的负荷预测随着大数据、云计算等技术的发展,数据驱动的负荷预测将成为未来的发展趋势。

通过收集和分析海量数据,挖掘数据中的规律和趋势,提高负荷预测的准确性和可靠性。

同时,数据驱动的负荷预测还能够考虑更多因素,如天气、政策、经济等,提高预测的全面性和准确性。

2. 深度学习在负荷预测中的应用深度学习在电力系统负荷预测中具有广阔的应用前景。

通过建立深度学习模型,学习历史数据中的非线性关系和复杂模式,提高负荷预测的精度和稳定性。

电力系统短期负荷预测方法综述

电力系统短期负荷预测方法综述

电力系统短期负荷预测方法综述本文主要是针对电力系统的短期负荷预测的概念和意义进行综述,就短期负荷预测的一些特点及其影响预测精度的各方面原因进行总体的分析。

在目前的预测方法里,主要有经典的预测方法和传统的预测方法以及智能预测方法和预测新方法。

从这些预测方法入手进行综合的应用原理分析,比较其不同预测方法的优点及不足的地方。

并且提出了短期负荷预测的精度提升了,不仅在历史的数据上重视了其积累,还应重视在预测的模型选择上要合适,综合型预测模型在未来电力负荷预测方法的必然性。

标签:电力系统短期负荷预测电力负荷预测在能量的管理系统组成中是极为重要的部分,而短期电力负荷预测则是对几个小时后或是一天、几天的电力负荷值上进行预报。

短期电力负荷预测不仅在电力系统安全以及经济的运作下提供了相关保障,还为市场的环境编排高度计划等打下了基础。

不过在这个电力生产与消费的日趋市场化下,针对负荷预测的准确及可靠性上也有了更为高的要求,而且就电力系统管理与运行来讲其负荷预测逐渐成为了一个主要的研究领域。

预测精度是决定短期负荷预测的作用大小的,所以在短期负荷预测方法研究的重点上是如何对预测精度进行提高。

虽然短期负荷预测的研究历史已經很长远了,国内外的学者也对其在方法还有理论方面对于预测模型进行研究工作。

当短期负荷出现因素太多的情况下,从而限制了预测方法的范围以及精度。

下文针对短期的预测方法展开一个综合性的探析。

在研究未来发展方向的同时也为实际情况下短期负荷的预测提供了一个基础。

1 基于短期负荷的预测特点对于短期电力负荷来讲其预测便是基于在电力负荷以及相关的历史数据对模型进行全面的建立,从而使得新世纪型的电力负荷更具备科学性和全面性。

对于短期负荷所面临的事件不确定性以及其随机性,包含了各种特点:①在预测的结果上其短期的负荷存在着一定的不确定性。

②不同的负荷预测方法存在相应的条件性。

③短期负荷预测在时间上各有不同。

④预测的结果包含多方案性。

电力系统短期负荷预测及电力调度研究与优化

电力系统短期负荷预测及电力调度研究与优化

电力系统短期负荷预测及电力调度研究与优化1. 介绍电力系统的短期负荷预测和电力调度是电力行业中至关重要的工作,它们直接关系着电力系统的稳定运行和能源的合理利用。

短期负荷预测是指对未来一段时间内电力系统负荷的变化进行预测,以便合理安排电力供应和优化电力调度。

电力调度是指根据负荷预测结果,合理安排电力生产与消费间的平衡,实现电力系统的稳定供应。

本文将深入探讨电力系统短期负荷预测和电力调度的研究和优化方法。

2. 电力系统短期负荷预测方法2.1 基于统计模型的预测方法基于统计模型的负荷预测方法是通过对历史负荷数据进行统计分析,建立数学模型来预测未来的负荷变化。

常用的统计模型包括回归模型、时间序列模型等。

这些模型通过对历史数据的分析和拟合,提取出负荷变化的规律,并根据这些规律进行预测。

这种方法简单、易实施,适用于预测稳定、季节变化规律较明显的负荷情况。

2.2 基于人工智能的预测方法随着人工智能的快速发展,越来越多的研究者开始将人工智能技术应用于电力系统短期负荷预测中。

人工智能方法包括神经网络、支持向量机、遗传算法等。

这些方法能够从大量数据中学习,识别出隐藏在数据中的模式,并进行预测。

相比于统计模型,人工智能方法更加灵活、精确,适用于负荷变化复杂、不规律的情况。

3. 电力调度方法3.1 常规电力调度方法常规的电力调度方法是指根据负荷预测结果,按照一定的规则和约束条件,确定各发电厂的出力水平。

这些规则包括优先级调度、经济调度、环境调度等。

常规电力调度方法能够实现电力系统的供需平衡,确保电力的稳定供应。

3.2 基于优化算法的电力调度方法随着优化算法的发展,越来越多的研究者将优化算法应用于电力调度中。

常用的优化算法包括遗传算法、粒子群算法、蚁群算法等。

这些算法能够搜索出使得电力系统运行效果最优化的调度策略,以达到节约能源、降低成本的目的。

优化算法的应用使得电力调度方法更加灵活、高效。

4. 电力系统短期负荷预测与电力调度的优化为了进一步优化电力系统短期负荷预测和电力调度的结果,可以将两者进行有机结合。

电力短期负荷预测方法综述

电力短期负荷预测方法综述

1.引言随着我国电力事业的发展,电网的管理日趋现代化,电力系统负荷预测问题的研究也越来越引起人们的注意,电力系统短期负荷预测是电力系统调度运营部门的一项重要的日常工作,对制定运行方式、维持电力系统安全和经济运行有重要作用,其预测精度的高低直接影响到电力系统运行的安全性、经济性和供电质量。

同时,电力负荷预测工作的水平已成为衡量一个电力企业的管理是否走向现代化的显著标志之一,尤其在我国电力事业空前发展的今天,用电管理走向市场,电力负荷预测问题的解决已经成为我们面临的重要而艰巨的任务。

短期负荷预测是能量管理系统(EMS)的一个重要模块,他所提供的未来的负荷数据,对电力系统近期输变电建设、运行和计划都非常重要。

短期负荷除具有明显的周期性外,还受到各种环境因素的影响,如天气因素、季节变换、电力市场、重大事件等,使得负荷的时间序列变化呈现出非平稳的随机过程。

由于短期负荷的随机因素太多,非线性极强,一些传统预测理论和方法常存在一定的局限性,新理论和新技术的发展推动着短期负荷预测不断发展,新的预测方法不断涌现。

本文在分析短期负荷特点和影响因素的基础上,对短期负荷预测方法进行综述和总结,指出短期负荷预测方面可能的研究方向。

2.电力负荷预测特点电力系统负荷一般可以分为城市民用负荷、商业负荷、农村负荷、工业负荷以及其他负荷等,不同类型的负荷具有不同的特点和规律。

总的来说,电力负荷的特点是经常变化的,如按小时变、日变、周变和年变,同时负荷又是以天为单位不断起伏的,具有较大的周期性,负荷变化是一个连续的过程,一般不会出现大的跃变,但电力负荷对季节、温度、天气、作息时间等是敏感的,不同的季节,不同地区的气候,以及温度的变化都会对负荷造成明显的影响。

因此,电力负荷的特点决定了电力总负荷由以下四部分组成:基本正常负荷分量、天气敏感负荷分量、特别事件负荷分量和随机负荷分量。

因此,根据电力负荷的影响因素和变化规律,负荷的预测特点有以下几个方面[]]:(1) 不准确性电力负荷的发展是不确定的,会受到电力市场、天气状况等因素的影响,而且各种影响因素也是发展变化的。

短期负荷预测方法综述

短期负荷预测方法综述

• 109•ELECTRONICS WORLD・探索与观察短期负荷预测方法综述国网鄂州供电公司 胡函武 杨 英 魏 晗 耿红杰负荷预测的精度直接关系到电网的供需平衡,影响着电网运营成本,因此短期负荷预测的准确性十分重要。

目前国内外负荷预测方法主要包括经典预测方法、传统预测方法以及人工智能预测方法三大类,本文就一些主流方法进行了分析和概述。

引言:从1866年德国人西门子制成世界上第一台工业用发电机至今已有150余年。

在这100多年来,电力经历了从理论到应用,从工用到民用,从火电到水电再到核电等一系列的转变,为社会的经济、政治、文化等各方面的飞速发展起到了极大的推动作用。

作为国民经济建设中不可取代的重要能源,电能如今已经渗入各个行业及领域。

近几十年来,国内外的专家学者们针对负荷预测问题进行了长期的深入研究,提出了很多卓有成效的预测模型。

然而短期负荷具有随机性和不确定性的特点,容易受到天气变化、社会活动以及节日类型等各种复杂的环境因素的影响,因此想要得到十分精确的预测结果仍然是一件非常困难的事情。

到目前为止还没有哪种方法适用于任何地区的电力系统,也没有哪种方法可以提供绝对精确的负荷结果。

根据负荷预测技术的发展历程,可以大致将其分为三大类:经典预测方法、传统预测方法以及人工智能预测方法。

1.短期负荷预测经典方法1.1 回归预测法回归分析预测方法是根据以往的负荷历史数据的变化规律以及影响负荷变化的因素来寻找自变量与因变量之间的相关关系,从而建立可以进行数学分析的模型,以此来预测未来的负荷。

它的特点就是将预测目标的因素当作了自变量,而将待预测目标作为了因变量。

在回归分析预测方法中,自变量是随机变量,而因变量是非随机变量,通过使用给定的多组因变量和自变量的资料来研究各种变量之间存在的相关关系。

1.2 时间序列法时间序列法在电力系统短期负荷预测中是比较常见且应用最为广泛的一种方法。

电力负荷的历史数据是按照一定时间间隔进行采样并记录下来的有序集合,因此它是一个时间序列。

电力系统短期负荷预测方法综述

电力系统短期负荷预测方法综述
3 结论 本工程在设计中对比采用几种不同方式 提高筏板的抗剪切承载能力,结合建筑要求,采
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[1]叶瑰昀,罗耀华,刘勇, 力系统短期负荷预测中的应用[J].中国电机工
等.基于 ARMA 模型的电力负荷预测方法研究 程学报,2004,24(1):24-29.
求较高,只适用于负荷变化比较均匀的短期预 丰富的经验、知识和高水平的技术,而且经验 的,尤其在环境因素和社会信息等变化较大的
测;没有考虑影响负荷变化的因素,对不确定 可以不断丰富和积累,不受时间和空间的限制 条件下,数据挖掘技术可以在错综复杂的庞大
性因素(如天气、节假日等)等考虑不足 [1]。
而广泛使用,永久保存。专家系统的不足之处 历史数中,剔除错误和无用的数据,挖掘出隐
指预报未来几小时、一天至几天的电力负荷。 据某个单一的指标进行预测,方法虽然简单, 择是短期负荷预测精度关键点,因此,根据各
短期负荷预测作用的大小主要取决于预 但比较笼统,且很难反映当今经济、政治和天 种算法的优点和不足,以及针对不同情况的预
测精度,针对目前的短期预测方法进行了综合 气等条件的影响。2.3 灰色预测法。灰色系统理 测精度的差异,将几种算法有机地结合起来,
于实际应用中难以估计出噪音的统计特性,例 忆、自主学习、知识推理和优化计算的特点,还 予的新内涵,而在实际应用中,应根据当地短
如,量测噪音和系统噪音方差等。2.2 指数平滑 有很强的计算能力、复杂映射能力、容错能力 期负荷的具体特征和各种影响因素进行灵活
法。指数平滑法采用电力系统负荷趋势外推预 及各种智能处理能力。人工神经网络预测方法 地选用预测模型。
节,高层建筑筏形基础的设计需满足冲切验算
和剪切验算等计算要求,并提出当柱荷载较大,

短期电力系统负荷预测方法综述

短期电力系统负荷预测方法综述

技术与市场专题研究2015年第22卷第5期短期电力系统负荷预测方法综述杜雅楠1,郭志娟2,吕灵芝1,母建茹,袁㊀鹏1(1.华北水利水电大学,河南郑州450045;2.中电投河南电力有限公司平顶山发电公司,河南平顶山467000)摘㊀要:短期电力系统负荷预测对电力系统的调度运行和生产计划有很大影响㊂准确的负荷预测有助于提高电力系统的安全性㊁稳定性㊁经济性,随着电力市场的建立与发展,短期负荷预测将发挥越来越重要的作用㊂简述了短期电力系统负荷预测的概念和意义,对现有的短期负荷预测方法进行分类,介绍了各种预测方法的原理,讨论了各种方法的优点与不足,并对电力系统负荷预测方法未来的发展方向作出了展望㊂关键词:电力系统;短期负荷预测;方法模型doi:10.3969/j.issn.1006-8554.2015.05.2120㊀引言电力系统负荷预测是电力系统规划的重要组成部分,也是电力系统经济运行的基础㊂它从已知的用电需求出发,充分考虑政治㊁经济㊁气候等相关因素的影响,预测未来的用电需求㊂负荷预测包含两方面含义[1]:对未来需求量(功率)的预测和未来用电量(能量)的预测㊂电力需求量的预测决定发电㊁输电㊁配电系统新增容量的大小;电能预测决定发电设备的类型(如调峰机组㊁基荷机组等)㊂电力系统负荷预测的结果可以在一定程度上反映负荷的发展状况和水平,电力生产部门和管理部门以此为依据制定生产计划和发展规划,确定各供电区域各规划年供用电量㊁供用电最大负荷和规划地区总的发展水平,确定各规划年用电负荷构成[1-5]㊂电力系统负荷预测一直是一个重要的研究课题,国内外学者进行了广泛的研究工作,提出了多种有效的预测方法㊂本文对这些方法进行了归纳㊁分类,概述了各种预测方法的原理,并对它们的优点与不足进行讨论㊂在此基础上对电力系统负荷预测方法未来的发展方向做出展望,为实际负荷预测工作提供借鉴㊂1㊀电力系统负荷预测方法分类电力负荷预测可以分为长期负荷预测㊁中期负荷预测㊁短期负荷预测以及超短期电力负荷预测[3]㊂本文研究的负荷预测主要针对未来一星期时间内的任何一天的短期电力负荷预测,提高短期电力负荷的预测精度对电力系统安全㊁稳定㊁经济运行,最优潮流计算以及实现合理调度有着举足轻重的意义㊂世界各国对短期电力负荷预测的研究已经有较长的历史,世界许多优秀专家㊁学者在短期负荷预测领域都做了大量的研究与实验,并且在该领域取得了较大的进展㊂学者们提出了许多短期负荷预测的方法,其中主要的预测方法可以分为以下几类:经典预测法㊁传统预测法㊁现代预测法[4]㊂2㊀经典负荷预测经典负荷预测技术严格来讲不能称为真正的负荷预测方法,该方法运用简单的变量关系以及运行经验,针对未来的电力负荷变化做出方向性结论,其预测的精准度并不理想,在实际应用中过度依赖于值班人员或学者的相关经验,在实际运用中往往采用该方法对预测结果进行验证㊂经典负荷预测技术包括:单耗法㊁人均电量指标换算法㊁弹性系数法㊁分区负荷密度法等[5]㊂3㊀传统负荷预测传统的负荷预测方法主要包括时间序列法㊁趋势外推法㊁回归分析法和灰色模型法等[6]㊂3.1㊀时间序列法[7]所谓时间序列法,就是把电力负荷看成一种时间序列的集合,根据电力负荷历史数据抽象出负荷随时间变化的规律,构建预测模型并预测未来负荷的大小㊂该预测方法在系统稳态运行㊁环境因素相对稳定的情况下效果较好㊂如果电网存在较大波动或数据库存在坏数据时,预测结果并不理想㊂3.2㊀趋势外推法[8]趋势外推法又称为趋势曲线拟合㊁曲线回归或曲线分析,是一种定量预测法㊂该方法在历史数据的基础上,抽象并总结出待测数据的变化规律,绘出反映该规律的拟合曲线,同时建立已有数据随时间变化的模型y=f(t)㊂假设该曲线能够延伸,将时间t赋予未来需要的值,并通过高等数学计算便可以得到待测数据㊂趋势外推法在处理历史负荷数据以及曲线拟合过程中都不考虑随机误差㊂运用该方法时应当注意,不同预测模型间的曲线拟合度相差很大,当趋势曲线选取合适时预测结果比较理想,否则预测误差会很大,所以应该依据不同的区域构建恰当的模型㊂最常用的趋势模型有:线性趋势模型㊁多项式趋势模型㊁对数趋势模型等㊂3.3㊀回归分析法[9]该方法通过电力负荷历史数据建立数学模型,利用数量统计中的回归分析法对变量观测数据进行分析,并依据变量间的相互关系来预测未来电力负荷㊂在回归分析法中,受负荷因子不确定性以及多样性的影响,该方法在有些情况下有较大误差㊂为此,需要用模糊线性回归法将回归系数模糊化,使预测结果更加精确㊂3.4㊀灰色模型法[10]该方法以灰色系统理论为基础,对含有不确定因素的系统进行预测,在数据不多的情况下找出某个时间内的作用规律并以此建立预测模型㊂灰色模型法包括普通灰色系统模型和最优灰色预测模型,前者是一种增长模型,当负荷严格按照指数规律增长时,该预测方法预测精度高㊁计算简洁,但是对于有波动性的系统而言,其预测精度较低㊂最优灰色预测模型把有波933专题研究TECHNOLOGY AND MARKETVol.22,No.5,2015动的历史数据序列转化成有较强规律性的指数递增变化序列,提高了负荷预测精度及其应用范围㊂4㊀现代预测方法现代预测方法包括:人工神经网络预测法㊁专家系统预测法㊁小波分析预测法㊁数据挖掘技术预测法㊁遗传算法㊁模糊预测法等㊂4.1㊀人工神经网络预测法[11]人工神经网络是近年来比较热门的预测方法㊂人工神经网络由大量神经元组成,是一种通过模拟生物大脑的处理模式来获得智能信息处理功能的非线性预测系统㊂人工神经网络可以模仿生物大脑对大量非精确性㊁非结构性规律进行智能化处理,它具有自主学习㊁记忆㊁推理和优化计算的特点,尤其是自学习能力和自适应功能是其他算法无法比拟的㊂4.2㊀专家系统预测法[12]通俗来讲,专家系统预测法就是一个拥有专门知识和经验的计算机程序系统,通过推理与运用,在有关领域内做出智能决策㊂该方法在电力负荷预测中,要先建立负荷预测模型,对待预测日的负荷进行初步预测,再结合专家经验对初步预测进行修正㊂该方法克服了单一算法的片面性,全过程的程序化处理使得该预测方法具有快速㊁精确的优势㊂4.3㊀小波分析预测法[13]小波分析是一种时域 频域分析方法,该方法具备较好的局部化性质㊂电力负荷具有多种周期性,该方法把电力负荷曲线看作由多种频率交织在一起的混合信号,可以聚焦任何细节,并通过对不同的投影尺度分别进行预测和重构,得到完整的预测结果㊂考虑到该方法特有的优势,小波法的实际应用范围比较广㊂4.4㊀遗传算法[14]遗传算法以自然选择以及群体遗传学为基础,通过选择㊁交叉㊁变异㊁评价等操作,使群体进化到搜索空间中的最佳区域㊂可以采用遗传法优化BP神经网络的参数,比如网络的初始连接权值以及节点的阈值㊂5㊀结语负荷预测是电力系统规划与运行的前提与基础,它的预测精度对电力系统的安全性㊁稳定性㊁经济性有很大影响㊂将现有的负荷预测方法进行了综合的阐述,指出了各种预测方法的优点与不足之处㊂在未来的负荷预测工作中,应加强对负荷历史数据的处理,尽可能地挖掘负荷变化的规律性,提高预测模型参数估计的准确度,将多种预测方法进行有效的融合,并对新的方法㊁模型进行不断的探索㊂参考文献:[1]㊀陈衍.电力系统稳态分析[M].北京:中国电力出版社,2007.[2]㊀许璞.基于Web的中长期电力负荷预测软件的研究与开发[D],北京:中国农业大学,2006.[3]㊀詹海峰.短期电力负荷预测数据预处理研究[D],北京:中国矿业大学,2009.[4]㊀陈朝辉.大波动地区电力系统短期负荷预测方法研究[J].华东电力,2002,30(9):53-56.[5]㊀李玉梅.组合预测方法在中长期电力负荷预测中的应用[D],四川:四川大学硕士学位论文,2006.[6]㊀李金颖,牛东晓.非线性季节型电力负荷灰色组合预测研究[J].电网技术,2003(5):26-28.[7]㊀康重庆,夏清,刘梅,等.应用于负荷预测中的回归分析的特殊问题[J].电力系统自动化,1998,22(10):38-41. [8]㊀张大海,毕研秋.基于串联灰色神经网络的电力负荷预测方法[J].系统工程理论与实践,2004(12):128-132. [9]㊀焦李成.神经网络系统理论[M].西安:西安电子科技大学出版社,1989.[10]㊀魏伟,牛东晓,常征.负荷预测技术的新进展[J].华北电力大学学报,2002,29(1):10-15.[11]Yanqiu Bi,Jianguo Zhao etc.Power Load Forecasting Algo-rithm Based on Wavelet Packet Analysis[J].Power SystemTechnology,2004,1:987-990.[12]贾正源,牛晓东.电力负荷预测的遗传神经网络模型研究[J].运筹与管理,2000,9(2):31-36.[13]陈建.电力负荷预测方法[J].渤海大学学报,2006(6):142-144.[14]黄永高.电力负荷预测方法的研究[D].南京:东南大学,2010.(上接第338页)2.3㊀改变中小型煤矿承包经营的模式可对煤田小㊁不集中的煤炭资源在科学勘测㊁合理评估的基础上,对煤矿的采矿权有偿出让,通过资源整合兼并重组,使煤矿企业达到一定生产规模,使经营者在生产中更加注重资源的利用率㊂这样可以帮助中小型煤矿在承包经营矿山过程当中能有更多的精力来维护矿山开采的科学性,从而为保护矿山的生态环境打下基础㊂由上可知,我国矿山建设还存在诸多环境问题,绿色矿山建设是我国矿业发展的必由之路,绿色开采是形成矿区绿色家园的重要技术组成部分㊂实现绿色矿业,前提是建立在环境评价基础上的科学规划,核心是持续创新包括绿色开采在内的关键技术㊂伴随着科技水平的不断进步和国内外实践探索的陆续开展,绿色矿山建设的实现成为可能㊂当前需要对该体系的进一步完善,以及继续从政策层面上加大对绿色矿山建设的支持和引导㊂走绿色矿业之路,建设绿色矿山,促进循环经济㊁建设和谐型社会,就要求在矿业科技进步方面,加大研究开发能力,努力强化绿色矿山建没的技术支撑㊂在政府的引导和管理下,使我国整体资源利用转化为开放的良性循环经济模式㊂3㊀结语总之,坚持绿色开采,建设绿色矿山是一项任重而道远的工程,需要国家多部门参与和相互协调,始终坚持可持续发展的原则,才能使工程逐渐推进并扩大㊂参考文献:[1]㊀孙国成,徐丽萍.政府着力推动组建大型煤炭企业集团[J].郑州经济管理干部学院学报,2013(4).[2]㊀刘忠诚,于萍,富元斋.入世对我国煤炭产品市场的挑战及其对策研究[J].山东社会科学,2011(6).[3]㊀孙梨花,章成萍.关于政府着力推动绿色矿山开采工作记录事要的思考[J].郑州经济管理干部学院学报,2011(12).043短期电力系统负荷预测方法综述作者:杜雅楠, 郭志娟, 吕灵芝, 母建茹, 袁鹏作者单位:杜雅楠,吕灵芝,袁鹏(华北水利水电大学,河南 郑州,450045), 郭志娟(中电投河南电力有限公司平顶山发电公司,河南 平顶山,467000), 母建茹(华北水利水电大学,河南 郑州450045;中电投河南电力有限公司平顶山发电公司,河南 平顶山467000)刊名:技术与市场英文刊名:Technology and Market年,卷(期):2015(5)1.陈衍电力系统稳态分析 20072.许璞基于Web的中长期电力负荷预测软件的研究与开发 20063.詹海峰短期电力负荷预测数据预处理研究 20094.陈朝辉大波动地区电力系统短期负荷预测方法研究 2002(9)5.李玉梅组合预测方法在中长期电力负荷预测中的应用 20066.李金颖;牛东晓非线性季节型电力负荷灰色组合预测研究 2003(5)7.康重庆;夏清;刘梅应用于负荷预测中的回归分析的特殊问题 1998(10)8.张大海;毕研秋基于串联灰色神经网络的电力负荷预测方法 2004(12)9.焦李成神经网络系统理论 198910.魏伟;牛东晓;常征负荷预测技术的新进展 2002(1)11.Yanqiu Bi;Jianguo Zh Power Load Forecasting Algo-rithm Based on Wavelet Packet Analysis 200412.贾正源;牛晓东电力负荷预测的遗传神经网络模型研究 2000(2)13.陈建电力负荷预测方法 2006(6)14.黄永高电力负荷预测方法的研究 2010引用本文格式:杜雅楠.郭志娟.吕灵芝.母建茹.袁鹏短期电力系统负荷预测方法综述[期刊论文]-技术与市场2015(5)。

电力系统短期负荷预测方法综述

电力系统短期负荷预测方法综述

专论与综述电力系统短期负荷预测方法综述孙海斌 李 扬 卢 毅 王 磊 唐国庆(东南大学电气工程系 南京 210096)摘 要 从短期负荷预测在能量管理系统中的重要作用出发,对负荷的特性、负荷预测的建模要求、影响模型预测精度的因素、各预测模型的原理、预测模型的改进方法以及能量管理系统中负荷预测模块的软件实现作了概述。

关键词 短期负荷预测 能量管理系统 模糊神经元网络 负荷特性SY NTHESIS OF THE SH ORT2TERM LOADFORECAST METH OD OF POWER SYSTEMSun Haibin Li Y ang Lu Y i Wang Lei Tang Guoqing(Dept.of Electrical Engineering,S outheast University,210096,Nanjing China) Abstract From the importance of short2term load forecast in energy management system,the load characteristic,simula2 tion needs for load forecast,the factor influencing forecast precision,the principles of forecast models and relative soft2 ware are summarized.K eyw ords short2term load forecast energy management system fuzzy ANN load characteristic 短期负荷预测是能量管理系统(EMS)的一个重要模块,在电力系统的安全和经济运行中起着重要作用[1,2]。

他所提供的未来的负荷数据,对电力系统近期输变电建设、运行和计划都非常重要。

电力系统短期负荷预测及其应用系统

电力系统短期负荷预测及其应用系统

电力系统短期负荷预测及其应用系统电力系统短期负荷预测及其应用系统一、引言随着现代化社会的发展和工业化进程的加快,电力已经成为了人们生活和生产不可或缺的重要能源。

而电力系统的安全稳定运行对于社会经济的发展起着至关重要的作用。

然而,电力系统的负荷预测一直是电力行业中一个重要而复杂的问题。

短期负荷预测能够帮助电力系统运营者做好负荷调度和发电计划,提高电力供应的效率和可靠性,降低运营成本,从而促进电力系统的可持续发展。

二、电力系统短期负荷预测方法1. 基于统计模型的方法基于统计模型的短期负荷预测方法是通过分析历史负荷数据,利用统计方法建立模型,并根据模型来预测未来的负荷水平。

常用的统计模型有回归模型、平滑模型和时间序列模型等。

这些模型利用历史数据的规律性来进行负荷预测,在短期内具有较高的准确度和可靠性。

2. 基于人工智能的方法基于人工智能的短期负荷预测方法是利用机器学习和数据挖掘技术,通过构建复杂的模型来对负荷进行预测。

这些模型可以自动学习和提取关键特征,从而实现更准确的负荷预测。

目前常用的人工智能方法包括神经网络、支持向量机和遗传算法等。

三、电力系统短期负荷预测应用系统电力系统短期负荷预测应用系统是将短期负荷预测技术与实际运营相结合,形成一套完整的预测与调度系统。

该系统主要包括数据采集与处理、预测模型构建、负荷预测与优化调度等功能模块。

1. 数据采集与处理模块在电力系统中,准确的数据是进行负荷预测的基础,因此数据采集与处理模块是电力系统负荷预测应用系统中的重要环节。

该模块通过安装传感设备和监测装置,实时采集电力系统的相关数据,如历史负荷数据、气象数据、能源价格等。

同时,对采集到的数据进行预处理和清洗,以便后续的预测模型构建和分析。

2. 预测模型构建模块预测模型构建模块是电力系统负荷预测应用系统中的核心环节。

该模块通过选择合适的预测模型和算法,根据历史数据进行模型训练和参数优化,构建出适用于短期负荷预测的模型。

电力系统短期负荷预测方法综述

电力系统短期负荷预测方法综述

3.用户用电特点分析以及提高预测精度的措施 3.1 电力系统用户用电特点分析 掌握主要用户的用电特点和变化趋势,可以更加准确地进行负 荷预测工作。以下是不同行业的电力系统用户的用电特点[6]: (1)工业用电的用电量大而且稳定; (2)农业用电负荷相对较小,受气候、季节等自然条件的影响很 大; (3)交通运输业用电在总体用电量中占比不大; (4)城乡居民用电水平较低。 3.2 提高负荷预测精度的措施 根据影响负荷预测精度的因素以及用户用电的特点,应当从以 下几个方面着手来提高负荷预测精度。 (1)建立和完善典型日负荷样本数据库; (2)选择合适的算法; (3)掌握气象变化、节假日对负荷预测的影响; (4)对特殊事件造成的负荷较大变化进行人工干预; (5)加强与大用户的联系; (6)加强短期负荷预测工作的管理和考核; (7)不断研究负荷预测的新理论和新技术。 结语 准确的短期负荷预测是社会正常生活、生产的保证,并对于降 低发电成本、提高经济和社会效益具有重要意义。本文分析了影响 负荷预测精度的因素,概括了一些短期负荷预测方法的优势和不 足,最后探讨了用户用电特点以及提高预测精度的措施。对于未来 的负荷预测工作,应当保证历史参考样本信息足够准确,把握好本 地区负荷变化规律,注重对于新理论技术的研究探索,实际应用中 结合地区特征选择适当的预测模型。
2.1 人工神经网络 人工神经网络是模仿生物脑结构和功能的一种非线性信息处 理系统[2]。这种方法是智能方法的典型代表和重要分支。神经网络的 优势在于具有自学习能力和自适应功能。网络可通过训练样本,根 据环境来改变自己的算法过程,并根据变化的信息,调整自身结构, 具有很强的鲁棒性。神经网络能够很好地解决随机问题和非线性性 问题,预测精度高。而缺点在于网络结构的选择和确定缺乏有效的 科学理论依据,易陷入局部极小状态等。 2.2 专家系统法 专家系统[3]是一种基于知识推理的系统。这种方法实质上是利 用专家的经验知识和推理规则找出历史负荷数据的一系列规则。它 是运用知识、经验和经验系统操作器的模拟推理来预测负荷。方法 的优势在于将人类的不可量化的经验进行了转化。系统具有丰富的 经验和知识,并且可以不断积累。工作可靠性好,效率高。缺点是不 易于将专家的知识和经验表示成一系列类似数学上的逻辑规则,而 且系统不具备普遍性。 2.3 支持向量机 支持向量机(Support Vector Machine,SVM)是一种基于统计学习 理论的机器学习算法[4],该算法通过寻求结构风险最小化来实现实 际风险最小化,在样本量较少的情况下亦能获得很好的学习效果。 SVM 的优点是具有有坚实的数学理论基础、泛化能力较强、全局最 优和收敛速度较快。缺点是存贮需求量大,编程困难;选择自选参数 和核函数时,主要依靠经验确定;对于随机波动性较强的中小型电 网,预测效果相对较差。 2.4 小波分析法 小波分析是运用傅立叶变换的局部化思想,进行时域 - 频域分 析的数学方法。电力负荷曲线具有特殊的周期性。若将负荷统计曲 线波形图看作不同信号分量叠加而成,可以对负荷序列进行小波变 换,分解得到代表不同频段的若干个子序列。然后再分别对这些子 序列进行相应的预测,最后重构得到该负荷序列的预测结果。小波 分析法的优点是预测精度高[5];但在预测中未考虑到气候等因素的 影响,而且结果与小波的基的选择有很大关系。

电力系统中的负荷预测方法综述

电力系统中的负荷预测方法综述

电力系统中的负荷预测方法综述一、引言随着社会的发展和用电需求的日益增加,电力系统的负荷预测成为电力行业的重要研究领域。

通过准确地预测电力负荷,电力系统可以合理规划发电和输电方案,提高电力系统的运行效率,降低电力系统的运行成本。

本文将综述电力系统中常用的负荷预测方法,包括传统的统计方法和近年来兴起的机器学习方法。

二、传统的统计方法1.时间序列分析方法时间序列分析方法是最常用的负荷预测方法之一。

它基于历史负荷数据的趋势和季节性等特征,通过建立数学模型来预测未来的负荷。

常见的时间序列分析方法包括移动平均法、指数平滑法和季节性分解法。

2.回归分析方法回归分析方法通过分析负荷与其他影响因素(如天气、经济发展水平等)之间的关系,以建立线性或非线性回归模型来预测负荷变化。

常用的回归分析方法包括简单线性回归、多元线性回归和逐步回归等。

3.灰色系统理论方法灰色系统理论是一种基于少样本数据的预测方法。

它通过建立灰色模型来描述负荷变化规律,然后进行参数估计和预测。

常见的灰色系统理论方法有灰色关联度法、GM(1,1)模型和灰色神经网络模型等。

三、机器学习方法1.人工神经网络方法人工神经网络(Artificial Neural Network,ANN)是一种模仿人脑神经细胞网络结构和功能的计算模型。

它通过训练神经网络模型来实现负荷预测。

常用的人工神经网络方法包括多层感知器(MLP)、径向基函数神经网络(RBFNN)和长短期记忆网络(LSTM)等。

2.支持向量机方法支持向量机(Support Vector Machine,SVM)是一种常用的机器学习算法。

它通过寻找最优超平面将数据进行分类或回归。

在负荷预测中,SVM方法可以根据历史负荷数据和其他影响因素的数据,建立SVM模型进行负荷预测。

3.集成学习方法集成学习方法通过将多个基学习器的预测结果进行组合,来提高负荷预测的准确性和稳定性。

常用的集成学习方法有Bagging、Boosting和随机森林等。

电力系统负荷预测方法综述

电力系统负荷预测方法综述

电力系统负荷预测方法综述随着电力行业的发展,电力系统负荷预测在电力调度和能源规划中起着至关重要的作用。

准确地预测负荷能够帮助电力公司合理安排电力供应,提高电力系统的运行效率和稳定性。

本文将综述当前常用的电力系统负荷预测方法,并对其特点和应用进行讨论。

一、传统负荷预测方法1. 基于统计方法的负荷预测基于统计方法的负荷预测是最常用的方法之一。

它利用历史负荷数据和相关因素(如天气条件、季节、节假日等)进行建模,采用回归分析、时间序列分析等统计技术进行负荷预测。

这种方法简单易实现,但对于复杂的电力系统来说,预测精度有限。

2. 基于人工智能的负荷预测随着人工智能的发展,基于人工智能的负荷预测方法也得到了广泛应用。

包括人工神经网络、支持向量机、遗传算法等。

这些方法能够处理非线性关系和大量数据,预测精度相对较高。

但是,这些方法需要较多的计算资源和数据,对于实时性要求较高的场景可能不太适用。

二、现代负荷预测方法1. 基于传感器和物联网的负荷预测随着物联网技术的发展,可以使用大量传感器获取电力系统中的关键参数,如环境温度、湿度、能源消耗等。

通过利用这些传感器数据,结合物联网技术,可以实现对负荷的实时监测和预测。

这种方法具有实时性强、预测精度高的特点,但需要大量的传感器和数据采集设备,成本较高。

2. 基于机器学习的负荷预测机器学习是一种通过数据自动学习并改进预测模型的方法。

在负荷预测中,可以使用机器学习算法对历史数据进行分析,建立负荷与相关因素之间的关系模型,并对未来的负荷进行预测。

常用的机器学习算法包括决策树、随机森林、神经网络等。

机器学习方法可以灵活地处理不同类型的数据,预测精度较高,但需要大量的训练数据和计算资源。

三、负荷预测方法的应用与挑战负荷预测方法在电力系统中有广泛的应用。

首先,负荷预测可以帮助电力公司合理规划电力供应,以提高电力系统的效率和稳定性。

其次,对于新能源的接入和电力市场的运营也有着重要的意义。

电力系统中的负荷预测技术综述

电力系统中的负荷预测技术综述

电力系统中的负荷预测技术综述负荷预测技术在电力系统中发挥着重要的作用,能够为电力调度、能源规划和能源经济提供有力的支持。

本文将对电力系统中的负荷预测技术进行综述,介绍其常见方法和应用领域,并探讨其未来的发展方向。

一、负荷预测技术的重要性和应用领域负荷预测技术是指通过对历史负荷数据和相关影响因素进行分析和建模,预测未来一段时间内的负荷变化趋势。

它在电力系统中的重要性不言而喻,对于电力调度、能源规划和能源经济具有重要的指导意义。

负荷预测技术的应用领域包括但不限于以下几个方面:1. 电力调度:负荷预测技术能够提供电力调度部门所需的准确负荷预测结果,有助于合理安排发电和输电计划,保证电网稳定运行。

2. 能源规划:负荷预测技术能够帮助能源规划部门制定合理的发电计划,有效管理能源资源,减少能源的浪费和环境污染。

3. 能源经济:负荷预测技术能够为电力市场提供准确的负荷预测结果,有助于市场参与者制定合理的电力交易策略,实现能源经济的最优配置。

二、负荷预测技术的常见方法1. 统计方法:统计方法是负荷预测技术中最常用的方法之一,其基本思想是根据历史负荷数据模拟未来负荷变化趋势。

常见的统计方法包括时间序列分析、回归分析和指数平滑法等。

2. 人工智能方法:人工智能方法是近年来发展较快的负荷预测技术,其基于神经网络、遗传算法和模糊逻辑等技术,通过学习历史负荷数据和影响因素,建立复杂的非线性模型,实现高精度的负荷预测。

3. 物理模型方法:物理模型方法是一种基于电力系统物理特性建立的负荷预测模型。

通过模拟电力系统的运行机理,结合天气、经济、人口等影响因素,预测未来负荷变化。

物理模型方法虽然需要更多的参数和计算量,但由于其基于实际物理机理,预测结果更加准确可靠。

三、负荷预测技术的应用案例1. 电力调度:负荷预测技术在电力调度中的应用案例非常丰富。

例如,在基于风能的电力系统中,利用负荷预测技术能够准确预测未来负荷情况,合理调度发电和储能设备,优化系统运行。

《2024年短期电力负荷的智能化预测方法研究》范文

《2024年短期电力负荷的智能化预测方法研究》范文

《短期电力负荷的智能化预测方法研究》篇一一、引言随着经济社会的快速发展和电力需求的不断增长,电力负荷预测成为电力行业面临的重要课题。

准确预测短期电力负荷对于保障电力系统的稳定运行、提高能源利用效率、优化资源配置具有十分重要的意义。

传统的电力负荷预测方法主要依赖于经验公式和统计分析,但在复杂多变的现实环境中,这些方法往往难以达到理想的预测效果。

因此,本研究将针对短期电力负荷的智能化预测方法进行深入探讨。

二、研究背景与意义在信息化、智能化的时代背景下,运用人工智能技术对短期电力负荷进行预测成为可能。

智能化预测方法通过引入大数据分析、机器学习等技术手段,可以更加精确地捕捉电力负荷的动态变化,提高预测精度。

此外,智能化预测方法还可以为电力系统的优化调度、需求侧管理提供有力支持,对于推动电力行业的可持续发展具有重要意义。

三、相关文献综述目前,国内外学者在短期电力负荷预测方面进行了大量研究。

传统方法主要包括时间序列分析、回归分析、灰色理论等。

随着人工智能技术的发展,基于神经网络、支持向量机等机器学习方法的预测模型逐渐成为研究热点。

此外,深度学习、集成学习等新型人工智能技术在电力负荷预测中也取得了较好的应用效果。

然而,现有研究仍存在一定局限性,如模型复杂度、数据质量、算法优化等问题亟待解决。

四、智能化预测方法研究本研究提出一种基于深度学习的短期电力负荷预测方法。

该方法以历史电力负荷数据为基础,通过构建深度神经网络模型,实现电力负荷的智能化预测。

具体步骤如下:1. 数据准备:收集历史电力负荷数据,包括时间序列数据、气象数据、经济数据等,对数据进行清洗、整理和预处理。

2. 模型构建:构建深度神经网络模型,包括多层感知机、卷积神经网络等,以捕捉电力负荷的时空特性。

3. 训练与优化:利用历史数据对模型进行训练和优化,通过调整模型参数、损失函数等手段提高预测精度。

4. 预测与评估:利用训练好的模型对短期电力负荷进行预测,并采用误差分析、置信度分析等方法对预测结果进行评估。

短期负荷预测的方法

短期负荷预测的方法

短期负荷预测的方法
短期负荷预测是指对未来几小时或未来一天内电力系统负荷变化进行预测的方法。

这个预测对于电力系统运行和调度非常重要,同时也能帮助电力企业做出合理的电力购买和输送计划。

以下是一些常用的短期负荷预测方法:
1. 统计方法:通过对历史负荷数据进行分析和统计来预测未来的负荷。

这种方法简单易行,常用于短期负荷预测。

2. 时间序列方法:利用时间序列分析方法,如ARIMA模型(自回归积分移动平均模型)或指数平滑法等,来预测未来的负荷变化。

3. 机器学习方法:利用机器学习算法,如神经网络、支持向量机、随机森林等,来建立负荷预测模型,并通过历史数据训练模型,然后用于未来预测。

4. 智能优化方法:使用智能优化算法,如遗传算法、粒子群算法等,来进行负荷预测,通过不断迭代寻优,找到最优的负荷预测模型。

以上方法各有优劣,可以根据具体情况选择合适的方法进行短期负荷预测。

同时,结合多种方法进行组合预测也是一种常用的方法,可以提高预测准确性和鲁棒性。

电力系统短期负荷预测

电力系统短期负荷预测

电力系统短期负荷预测:技术和应用随着电力系统的发展,更加精准的负荷预测和管理变得越来越重要。

这正是短期负荷预测的重要性所在。

在实际应用中,短期负荷预测具有来自电力公司、政府、学术界等多个领域的应用需求。

在本文中,我们将探讨短期负荷预测的技术和应用。

一、短期负荷预测的技术短期负荷预测的技术主要分为两种:统计学方法和机器学习方法。

1、统计学方法统计学方法是传统的短期负荷预测方法之一,其基础是对历史数据的观测和分析。

常用的统计学方法包括移动平均、指数平滑、趋势分析等。

移动平均法是将历史数据平均作为预测值。

这是一种简单且易于实现的方法,因此在多个场景中受到广泛应用。

指数平滑法是对移动平均的改进,使用不同的权重,以便更好地反映数据的趋势。

因为需要考虑靠近的时间点权重更高,它的预测结果通常更准确。

趋势分析法则通过对历史数据拟合一个趋势线,来寻找未来的变化趋势。

它可以提供可能的变化趋势,但没有考虑其它因素的影响。

这些统计学方法能够在一定程度上准确预测短期负荷,但它们的限制在于它缺乏对非线性和复杂性的处理方法。

2、机器学习方法机器学习方法通过训练模型,从数据中捕捉变化的模式、非线性关系和复杂性来预测负荷。

由于机器学习方法具有较强的处理能力,它们在短期负荷预测中已经被广泛应用。

机器学习方法涵盖了多个领域,在短期负荷预测方面,最流行的方法是基于神经网络的方法和支持向量机。

神经网络是一种基于模拟人类神经网络的模型,最符合人类大脑中情感、语言、认知、思想和学习等机理。

神经网络方法通过训练神经网络模型来产生预测结果。

模型的性能将随着更多数据样本的添加和对拟合误差的不断优化而不断提高。

支持向量机(SVM)是一种分类和回归分析的方法。

其方法基于理论保证,可以通过软间隔或核方法来进行非线性分类或回归。

SVM通常支持对多类分类问题的高度准确的处理,因此在负荷预测中也能够发挥出色的优势。

二、短期负荷预测的应用短期负荷预测的应用涵盖多个领域。

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电力短期负荷预测方法综述
发表时间:2019-08-26T16:58:57.090Z 来源:《云南电业》2019年1期作者:雷绍兰
[导读] 本文在分析短期负荷特点和影响因素的基础上,对短期负荷预测方法进行综述和总结,指出短期负荷预测方面可能的研究方向。

(重庆理工大学电气与电子工程学院重庆市 400050)
摘要:准确的电力短期负荷预测是电网调度制定发供电计划和做好电网供需平衡的关键,作者根据多年来国内外负荷预测方面的研究成果,对电力负荷的传统预测方法和现代预测方法进行了高度概括,对现有方法的经验积累及改进提供了参考,同时对未来的预测技术进行了展望。

关键词:电力短期负荷;负荷特性;预测方法
短期负荷预测是能量管理系统(EMS)的一个重要模块,对电力系统近期输变电建设、运行和计划都非常重要。

随着电力市场的日益成熟和开放及分布式电源的开发与并网,使得短期电力负荷受各种因素的影响越来越复杂,电力负荷特性在具有明显的周期性外呈现出非平稳的随机过程,因此要获得较高预测精度,其预测技术和方法的选择尤其重要,进而涌现出大量传统预测理论和现代新的预测理论和技术。

因此,本文在分析短期负荷特点和影响因素的基础上,对短期负荷预测方法进行综述和总结,指出短期负荷预测方面可能的研究方向。

1.电力短期负荷特点及预测技术
电力短期负荷是一个连续的变化过程,具有随机性和周期性特点,对季节、温度、天气、作息时间等具有极强敏感性。

负荷预测问题就是预测的技术和方法或数学模型问题,随着科学技术的不断进步,负荷预测理论技术得到了很大发展,理论研究不断深入,适合本地特点的预测程序、软件开始出现,其负荷预测方法从经典的回归法、时间序列法,到目前的灰色预测法、模糊数学法、神经网络法、优选组合法和小波分析法等都有各自的研究特点和使用条件,并获得了广泛应用和研究。

1.1典型传统预测方法
(1)回归模型预测技术
回归预测法是通过采集数据来确定各变量之间的相互关系,实现对未知量的预测【1】。

但应用时该方法存在着较大的局限性,因为负荷预测的输入与输出间存在极强的非线性关系,运用以上方法很难找到理想的数学模型来描述,比如无法详细地考虑气象等影响因素,同时预测模型缺乏自学习能力及预测准确度不高等缺点。

(2)时间序列预测法
时间序列预测法是把历史负荷数据看作是一个按季节、按周、按天以及按小时周期性变化的时间序列,建立时间序列预测模型对未来一段时间负荷进行预报【2】。

该方法对历史数据准确性要求较高,对天气因素不敏感,较难解决因气象因素造成的短期负荷预测不准确问题。

因此,难以适应复杂而多变的电力系统需求。

1.2现代预测方法
(1)人工神经网络技术
基于人工神经网络技术的电力短期负荷预测思路为将相关历史数据及对电力负荷影响最大的主要因素作为输入量,经隐含层和目标输出量对神经网络进行训练,最后将预测日相关量输入训练好的神经网络输出待预测负荷【3】。

人工神经网络具有强非线性映射能力,它不需建立输入输出变量间确定模型,仅对历史数据与目标数据的自学习就可获得较精确的预测结果,因此被广泛地应用于电力短期负荷预测之中,但神经网络对复杂、较大网络结构存在收敛慢且易陷入局部极小等问题,为克服该缺点大量电力工作者和研究者不断提出改进措施,如采用粗糙集理论对输入变量进行约简,将遗传算法的搜索能力和小波分析的局部特性引入神经网络等方式以提高其收敛速度、克服易陷入局部极小的缺点。

(2)模糊逻辑技术
模糊理论对解决不确定性问题具有很大优势,同时它具有强大的非线性映射能力,能够在任意精度上一致逼近任何非线性函数,提取大数据的相似性,因此特别适合电力短期负荷的预测【4】,如针对电力负荷的特点,综合考虑天气、日类型、历史负荷等对未来负荷变化的影响,通过模糊聚类选取学习样本,采用反向传播算法对 24 点每点建立一个预测模型【5】。

(3)灰色预测技术
灰色系统理论的显著特点是用少量的数据做微分方程建立起预测模型。

它将一定范围内变化的历史数据列进行累加,使其变成具有指数增长的变化规律,建立GM预测模型,对预测数据进行还原获得预测日负荷【6】。

该方法的优势在于对历史负荷数据的需求较少、计算简便,但要求历史数据具有较好的指数变化规律才能获得较好的预测精度,但电力短期负荷指数变化规律并不明显,其预测精度通常欠佳,能较好地应用于中长期负荷的预测。

(4)组合预测技术
电力负荷所受影响因素众多,无论经典的负荷预测模型或智能预测模型都很难描述所有变化因素,通常某一种预测方法往往仅侧重于某一个或几个方面,而组合预测法充分利用了多种模型的预测特点,在一定程度上能提高负荷预测的鲁棒性和实用性[7]。

组合预测法通常包括两类:一类指将几种预测方法所得的预测结果,选取适当的权重进行加权平均获得最终预测日负荷;二类指在几种预测方法中进行比较,选择拟合优度最佳或标准差最小的预测模型作为最后的预测。

组合预测方法是建立在最大信息利用的基础上,它最优组合了多种单一模型所包含的信息。

2.电力短期负荷预测发展趋势
目前,在短期负荷预测中已有大量方法被研究和应用,但由于每种预测方法都有它固有的缺陷,很难被广泛地应用在不同地区的电力系统短期负荷预测中,因此众多国内外电力系统研究者仍然坚持不懈,不断探索新的预测方法。

随着近年来大数据研究和应用热潮的不断升温,依靠其强大的数据管理和数据分析能力,对提高负荷预测精度和高效分析提供了重要
的依据和保障,因此在负荷特性分析及预测领域获得了广泛应用【8】。

同时,随着我国电力市场改革的深入及智能电网的建设,电价及需求侧响应对电力负荷的影响将逐渐从无到有、从弱到强,最终影响电力负荷变化特性,从而影响负荷预测方法的应用和分析。

3.结论
本文对短期负荷预测进行了较全面的总结,在归纳负荷预测特点的基础上,对短期负荷的传统预测方法和现代预测方法进行了概括,阐述了各预测技术的优缺点。

随着预测技术理论的发展,云理论、大数据等不断运用于电力负荷预测中,以及根据现有预测理论优势和新理论相互融合产生新的组合预测模型,在一定程度上克服负荷随机性和敏感性等问题,进而提高短期负荷预测的精确度。

参考文献:
[1] 万昆,柳瑞禹. 区间时间序列向量自回归模型在短期电力负荷预测中的应用[J].电网技术,2012,36(11):77-81
[2] 邱是. 基于EMD分解与ARMA模型的电力负荷预测[J]. 四川水利发电,2016,35(1):112-116
[3] 毕云帆,撖奥洋,张智晟,孙文慧. 基于模糊Bagging-GBDT的短期负荷预测模型研究[J]. 电力系统及其自动化学报,2018,9:1-6
[4] 李若晨,朱帆,朱永利,翟羽佳. 结合受限玻尔兹曼机的递归神经网络电力系统短期负荷预测[J]. 电力系统保护与控制,2018,46(17):83-88。

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