电力负荷预报理论及新方法的研究--混沌理论及应用

华中理工大学

博士学位论文

电力负荷预报理论及新方法的研究--混沌理论及应用

姓名：蒋传文

申请学位级别：博士

专业：水利水电工程

指导教师：张勇传

2000.3.1

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华中理工大学博士学位论文

摘要

本学位论文就混沌理论及其预测技术在电力负荷预报中的应用进行了深入的研究，得出如下的研究成果：

对目前电力负荷预报的理论和方法进行全面的回顾和评述，介绍了混沌理论的发展及应用现状。

将混沌理论及其分析技术应用于对华中电网负荷序列的研究中，证实了华中电网时负荷存在明显的混沌现象。艘我们对负荷序列的复杂性有了新的认识。广１

以混沌理论为基础，针对华中电网负荷提出了适合于电力负荷

短期预报的局域预测法和基于相轨迹演化模式预测法：采用灰色理论中的关联误差分析技术对局域预测法与基于随机时间序列模型的预测结果进行了误差分析，ｆ证实本文提出的基于混沌理论的预测方法在预测精度方面有明显提高。厂‘

将混沌理论与神经元网络结合起来，首次提出了在相空间中进行数据预处理的神经网络训练样本预处理技术。ｆ该技术通过与其他预处理技术的比较，其网络收敛速度与预测精度有较大提高。

提出了利用神经网络求取时间序列嵌入维数的方法，该方法计

算方便，有一定的实用性“７。

将混沌分析技术应用于丛色瑟测模型研究中，对ＧＭ（１，１）模型

应用于某些系统预测时其多步预测结果的失效性作出了理论解释，

指出了ＧＭ（１，１）模型应用的禁区。

关键词：负荷预测丫混巅神经网络ｊ灰色；局域拟合；相空试７７轨迹演化模式；关联堡差坌建ｉＧＭ（Ｉ，１）模型、／

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ＡＢＳＴＲＡＣＴ

』Ｔｈｉｓｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｓｔｕｄｉｅｓｔｈｅｃｈａｏｓｔｈｅｏｒｙａｎｄｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ

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ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｎｄｄｅｖｅｌ０Ｐｍｅｎｔｏｆｃｈａｏｓｔｈｅｏｒｙ．

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Ｇｒｅｙ，ＬｏｃａＩｆｉｔ，Ｐｈａｓｅｓｐａｃｅｔｒａｃｅｅｖｏｌｖｅｄｍｏｄａｌ，Ｒｅｌａｔｉｏｎａｌ

ｅｒｒｏｒａｎａｌｙｓｉｓ．ＧＭ（１．１）ｍｏｄｅＩ

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华中理工大学博士学位论文

第一章概述

本章阐述了开展电力负荷预报的意义和重要性，对近几十年来电力负荷预报理论和方法的应用进行了全面总结：介绍了混沌理论的发展及应用情况，并就混沌理论应用于负荷预报的可行性做了简要说明；讨论了将混沌理论与神经网络等理论相结合进行研究的作用和意义。

§１．１引言

电力生产特点之一是电力不可贮存（或者说贮存能力极小而代价高昂），应该是用多少就生产多少。用电负荷随时都在变化，而且我国多数电网在日、周、年的周期内负荷的峰谷差逐年增加。针对这种负荷变化，电力生产的调节能力也要增加。当负荷变化范围较小时调节各发电机组的发电功率就可以了：而负荷变化范围较大时只有启停机组才能跟上；当然对于负荷的逐年增大要适时投产新的机组２Ｊ‘不致于拉闸限电。电力负荷预测是实时控制、运行计划和发展舰划的前提，可以说谁要掌握电力生产的主动性必先做好负荷预测。因此，电力负荷预测工作的水ｓＦ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国面临的重要而又艰巨的任务。

由于负荷预测是根据电力负荷的过去和现在推测它的未来数值，所以负荷预测工作所研究的对象是不肯定事件，只有不肯定事件、随机事件，才需要人们采用适当的预测技术，推知负荷的发展趋势和可能达到的状况。这就使负荷预测具有以下明显的特点：

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