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[电力] 中长期电力负荷灰色预测的新方法探讨

  • 简介:提出了灰色预测的一种新方法——二次迭代拟合方法。该方法是在原有GM(1,1)模型的基础上,直接采用原始数据将模型进行二次迭代拟合,使得参数的值达到最佳。根据“远小近大”的思想,在拟合中使用了加权最小二乘法,并对预测结果进行二次修正。实例分析结...
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目录 不存在 参考资料 [1] 邓聚龙.灰色预测与决策[M].武汉:华中理工大学出版社,1986.
[2] 牛东晓,曹树华,赵磊,等.电力系统负荷预测技术及其应用[M].北京:中国电力出社,1998.
[3] 顾洁,申刚,徐光虎.改进的电力系统中长期负荷预测方法研究[J].电力自动化设备,2002,22(6):1-4.
[4] 王文莉,魏晓云. 负荷预测的灰色系统方法[J]. 东北电力学院学报,1997,17(2):37-43.

提出了灰色预测的一种新方法——二次迭代拟合方法。该方法是在原有GM(1,1)模型的基础上,直接采用原始数据将模型进行二次迭代拟合,使得参数的值达到最佳。根据“远小近大”的思想,在拟合中使用了加权最小二乘法,并对预测结果进行二次修正。实例分析结果表明,此方法提高了精度,是一种理想的预测方法。灰色系统分析实质上是将一些己知的数据序列,通过一定的方法处理,使其由散乱状态转向规律化,然后利用微分方程拟合,并由外延进行预测。其中己知的数据称为白色,需要预测的数据称为灰色,而处理过程称为白化,也就是对数据序列的随机性弱化。设原始序列 X(0)={x(0) (1),x (0) (2),……,x (0) (n)} (1)
进行一次累加后生成
X (1)={x (1) (1),x (1) (2),……,x (1) (n)} (2)
其中
从上述公式中可见,灰色方法中建立的微分方程用以拟合累加生成的序列,即使参数a、u的精度很高,也只能达到累加序列的模型最优,但还原成原始序列,并不能保证参数a、u的精度,因此用于预测时精度也不能保证。本文在原有GM(1,1)模型的基础上,对原始序列再次进行二次迭代拟合,使得模型参数对原始序列的拟合优度达到最高。
二次迭代拟合方法的原理是利用灰色GM(1,1)模型的预测时间响应方程与原始序列,重新确定描述时间响应方程的特性参数,使参数对原始序列的拟合优度提高。灰色GM(1,1)模型的预测公式为:
式中: 参数a、u都已使用最小二乘法估计确定,可见预测公式的最终表达形式实质是一个指数函数。如何使这个指数函数与原始序列的拟合效果最好,才能保证此模型用于预测原始序列的精度达到最高,由于预测公式是非线性的,很难直接对模型进行参数估计,因此对原模型进行变形,采用迭代的思想进行参数估计。定义参数
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