中长期电力负荷的预测方法研究

摘要

中长期电力负荷预测精度的高低直接影响到电网规划质量的优劣。同时，它不确定性因素较多，也是一项繁琐而复杂的工作，而且涉及领域广泛。因此，开发一套高效、实用的城市电网中长期电力负荷预测系统软件、提高中长期电力负荷预测精度一直是电力科研工作者关注的热点问题。目前，传统的预测方法有诸多弊端，如预测精度低、所需历史数据多等，已逐渐不能被广泛接受。相反，历史数据少、参数预测精度高的灰色预测法成为负荷预测的新趋势。

本文第一简述了电力系统负荷预测的意义，简要分析了各种电力负荷的特点，对电力负荷的预测原理和方法进行了简述。第二重点研究电力负荷预测中灰色预测机理，找出中长期负荷预测的灰色预测模型方法局限性，提出改进方法。通过对原始数据数量的选择，来对GM(1,1)模型的改善精度，对GM(1，1)模型利用残差灰色模型进行修正，通过是否能有效的提高负荷预测精度来论证残差改进模型。残差改进模型通过对某地区的电力负荷预测来论证，可知道指数增长模型是灰色预测模型GM(1，l)的模式，当电力负荷呈指数规律持续增加，可以证明GM(1，1)模型具有比较准确的预测。残差灰色改进模型不一定能提高灰色预测模型的精度。残差改进模型也不适用于未来负荷增长趋势可能发生较大变化的情况。

关键词　电力负荷，灰色理论，残差

目录

摘要 I

第1章 绪论 3

1.1 课题的研究背景和意义 3

1.2 负荷预测的发展和现状 4

1.3 负荷预测的新特点 5

1.3.1 市场性 5

1.3.2 综合性 5

1.4 本文主要研究工作 5

第2章 负荷预测的基本原理和分析 7

2.1 负荷预测的基本原理 7

2.1.1 负荷预测的基本原理 7

2.2 负荷预测的分类、特点和方法 7

2.2.1 负荷预测的分类 7

2.2.2 负荷预测的特点 8

2.2.3 电力负荷的影响因素 8

2.2.4 负荷预测的步骤 8

2.3 电力负荷预测的基本方法 9

2.3.1 灰色预测方法 9

2.3.2 模糊预测法 10

2.3.3 回归分析预测法 11

2.3.4 人工神经网络方法 11

2.3.5 专家系统预测法 12

2.3.6 优选组合预测法 13

2.4 负荷预测误差分析 13

2.4.1 产生误差的原因 13

2.4.2 预测的误差分析 14

第3章 灰色基本理论和残差预测模型 16

3.1 灰色系统理论 16

3.2 灰生成 17

3.2.1 累加生成 17

3.2.2 累减生成 17

3.3 灰色预测模型的建立 18

3.4 灰色预测模型的检验 21

3.4.1 事中检验 21

3.4.2 后验差检验 22

3.5 灰色预测模型初始值的选取 24

3.6 灰色预测技术的改进 24

3.6.1 改进的必要性 24

3.6.2 残差灰色预测模型 25

第4章 基于灰色理论对电力负荷预测的分析 27

4.1 初始值的选择 27

4.2 利用GM（1.1）模型对未来进行预测 32

4.3 残差灰色预测模型的应用 33

4.4 结果分析 34

第5章 结 论 36

参考文献 37

致谢 38