電力短期負(fù)荷時(shí)間序列混沌特性分析及預(yù)測研究.pdf

1、短期負(fù)荷預(yù)測是電力系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)營部門一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)工作，預(yù)測精度的高低直接影響到電網(wǎng)運(yùn)行的安全性、經(jīng)濟(jì)性以及電能質(zhì)量。由于電力負(fù)荷表現(xiàn)出復(fù)雜性、不確定性、非線性的特點(diǎn)，使得傳統(tǒng)的電力負(fù)荷時(shí)間序列預(yù)處理技術(shù)得不到令人滿意的效果。混沌是確定性的非線性系統(tǒng)中出現(xiàn)的類似隨機(jī)的現(xiàn)象。隨著非線性混沌動力學(xué)的發(fā)展，人們對時(shí)間序列的復(fù)雜性有了更深刻的認(rèn)識，尤其是混沌時(shí)間序列的分析已經(jīng)成為一個(gè)非常重要的研究方向，這給短期負(fù)荷時(shí)間序列分析與預(yù)測提供了科學(xué)的方

2、法。
　　 本文基于混沌理論，對短期負(fù)荷的變化規(guī)律進(jìn)行分析和預(yù)測。主要研究內(nèi)容如下：
　　 1.從重構(gòu)相空間理論出發(fā)，探討了相空間參數(shù)對重構(gòu)空間質(zhì)量的影響，以及確定相空間嵌入維數(shù)和延遲時(shí)間各種不同的方法。在短期負(fù)荷重構(gòu)參數(shù)的選取上，一方面，使用Cao方法彌補(bǔ)了偽最近鄰域法進(jìn)行短期負(fù)荷相空間重構(gòu)不準(zhǔn)確的缺陷；另一方面，引入改進(jìn)的C-C方法求取嵌入?yún)?shù)。兩種方法互相結(jié)合，以驗(yàn)證本文求得的延遲時(shí)間和嵌入維數(shù)的準(zhǔn)確性。
　

3、　 2.對電力小時(shí)負(fù)荷時(shí)間序列進(jìn)行混沌性質(zhì)識別。一方面，采用Cao方法從定性的角度分析短期負(fù)荷的混沌特性；另一方面，通過提取短期負(fù)荷時(shí)間序列的混沌特征量：飽和關(guān)聯(lián)維數(shù)、Lyapunov指數(shù)和Kolmogorov熵，從定量的角度分析電力負(fù)荷時(shí)間序列的混沌特性。另外，由于G-P關(guān)聯(lián)維數(shù)的計(jì)算結(jié)果易受多種因素的影響，通過引入非主觀關(guān)聯(lián)維以彌補(bǔ)G-P關(guān)聯(lián)維數(shù)判斷時(shí)間序列混沌特性的局限性。
　　 3.針對加權(quán)一階局域法預(yù)測模型計(jì)算量較大

4、，而且會產(chǎn)生累積誤差這一問題，采用加權(quán)一階局域法多步預(yù)測模型進(jìn)行預(yù)測。對華北某電網(wǎng)1998年全年負(fù)荷時(shí)間序列進(jìn)行相空間重構(gòu)，并使用加權(quán)一階局域法多步預(yù)測模型和基于最大Lyapunov指數(shù)的預(yù)測模型做對比實(shí)驗(yàn)，分別對一天和一周的負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測仿真實(shí)驗(yàn)，研究表明，兩種相空間預(yù)測模型對電力負(fù)荷短期預(yù)測是有效的。
　　 4.在研究了混沌時(shí)間序列的可預(yù)測尺度問題的基礎(chǔ)上，提出了一種運(yùn)用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)平均可預(yù)測尺度內(nèi)對短期負(fù)荷進(jìn)行直接多步預(yù)測