基于改进的灰色模型在中长期电力负荷预测中的应用研究

摘要

电力负荷预测技术的不断创新是当今社会电力系统长久发展的保证，中长期电力负荷预测提供的科学数据是制定电力发展规划的重要依据。本文基于灰色模型的“小样本”“贫信息”“不确定”特点与中长期电力负荷预测研究对象相吻合，研究其在中长期负荷预测中的应用。并对模型进行改进，进而探寻提高负荷预测精度的最佳方法。
　　本文首先对课题背景及研究意义进行了阐述，对电力负荷预测及灰色理论的发展现状进行了分析，说明现有的预测方法中存在的不足。本文依据电力负荷变化的指数增长特性和随机波动特性，并综合考虑传统灰色模型的缺陷问题，建立了残差修正的灰色预测模型和动态等维新息预测模型。残差修正灰色预测模型把模型值与实际值间的残差对应叠加在传统的灰色模型值上,修正了模型值于实际值之间的偏差;动态等维新息预测模型通过淘汰过于陈旧的信息，动态补充模型预测的新信息，降低了由于预测过程随机变化带来的运算复杂性，从而提高模型精度。在此基础上，进行模型之间的优化组合，将残差修正技术的思想融入到动态等维新息预测模型中，重组新的改进型灰色模型—基于动态等维新息的残差修正模型。组合后的模型扩大了原模型的适用性，双重优化了模型参数，大大减弱了随机干扰因素的影响，是提高灰色模型实用价值的又一重要体现。
　　为了验证三种模型的预测效果，本文均选取A地区2008-2016年总用电量数据，对三种改进的灰色模型和传统的灰色模型进行实例对比分析，并采用VC++对灰色模型的预测过程进行计算机实现，最终将预测结果以MATLAB折线图的形式表示，验证改进型灰色模型预测效果的提升。

目录

声明

摘要

1．1 课题背景及研究意义

1．2 国内外研究现状及发展动态

1．2．1 负荷预测国内外研究现状以及发展动态

1．2．2 灰色理论在国内外的研究现状

1．3 论文主要研究内容

第2章 中长期电力负荷预测分析

2．1 中长期电力负荷预测

2．1．1 负荷预测的基本原理

2．1．2 电力负荷预测的分类

2．2 电力负荷预测的特点

2．3 影响中长期电力负荷预测的因素

2．4 负荷预测技术的基本路径

2．5 预测结果的误差分析

2．5．1 误差产生的原因

2．5．2 误差计算方法

2．6 本章小结

第3章 灰色理论及改进型灰色预测模型的技术研究

3．1 灰色系统基本理论

3．1．1 灰色系统的基本概念

3．1．2 灰色系统的基本原理

3．1．3 灰色系统的基本特点

3．2 灰色模型原始数据处理

3．2．1 级比检验

3．2．2 灰色生成

3．3 灰色预测模型的建立

3．3．1 灰色GM(1，1)模型

3．3．2 灰色GM(1，1)模型的建模过程

3．4 灰色模型的检验

3．4．1 残差检验

3．4．2 关联度检验

3．4．3 后验差检验

3．5 负荷灰色预测技术的改进

3．5．1 改进的必要性

3．5．2 原始数据的改进办法

3．5．3 残差修正模型

3．5．4 动态等维新息预测模型

3．6 本章小结

第4章 基于改进型灰色预测的实例分析

4．1 普通灰色预测模型的应用

4．1．1 普通灰色模型程序设计

4．1．2 算例分析

4．2 残差灰色预测模型应用

4．2．1 基于残差模型的程序设计

4．2．2 算例分析

4．3 动态等维新息预测模型的应用

4．3．1 模型的程序设计

4．3．2 算例分析

4．4 基于动态等维新息的残差修正预测模型的应用

4．4．1 基于动态等维新息的残差修正预测模型的程序设计

4．4．2 算例分析

4．5 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文和获得的专利

致谢