[發(fā)明專利]一種基于最小二乘法的電力市場(chǎng)競(jìng)價(jià)成交數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710581461.6
• 申請(qǐng)日: 2017-07-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107392707A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱海東;陳歐;郝浩;儲(chǔ)方誠(chéng);劉明鑫;陳濤;趙菲菲;王杰;孫峰;胡銀華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京華盾電力信息安全測(cè)評(píng)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06Q30/06
• 分類(lèi)號(hào): G06Q30/06;G06Q50/06
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司32224
• 代理人: 董建林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力市場(chǎng)領(lǐng)域，涉及基于最小二乘法的電力市場(chǎng)競(jìng)價(jià)成交數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)方法。

背景技術(shù)

由于電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制的引入，電力市場(chǎng)存在很多不確定因素，企業(yè)必須準(zhǔn)確及時(shí)了解當(dāng)前的生產(chǎn)成本狀況，同時(shí)也要全面了解市場(chǎng)供求信息，根據(jù)這些信息采用最有效的競(jìng)價(jià)策略，而競(jìng)價(jià)策略生成需要根據(jù)一些例如電廠的邊際成本，競(jìng)報(bào)價(jià)格，成交電量，以及市場(chǎng)出清價(jià)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來(lái)得出不同競(jìng)價(jià)策略，所以利用現(xiàn)代機(jī)器學(xué)習(xí)的研究來(lái)實(shí)現(xiàn)電力市場(chǎng)競(jìng)價(jià)成交數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)，讓真實(shí)數(shù)據(jù)與預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)達(dá)到最小誤差，已成為當(dāng)前緊迫性有待解決的問(wèn)題。

近年來(lái)，我國(guó)電力市場(chǎng)正處于開(kāi)放“市場(chǎng)運(yùn)行機(jī)制”的初級(jí)階段。發(fā)電企業(yè)通過(guò)采用策略性的競(jìng)價(jià)來(lái)追求最大利潤(rùn)。而所有參與電力市場(chǎng)交易的發(fā)電側(cè)成交數(shù)據(jù)是影響各發(fā)電側(cè)采取不同報(bào)價(jià)方案的重要因素之一。

電力市場(chǎng)競(jìng)價(jià)系統(tǒng)中涉及了集團(tuán)內(nèi)部電廠、機(jī)組的基礎(chǔ)信息和歷史競(jìng)價(jià)信息的展示與操作，以及競(jìng)價(jià)成交數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)。目前預(yù)測(cè)方法有多種，而對(duì)電力市場(chǎng)競(jìng)價(jià)成交數(shù)據(jù)而言，有很多不確定因素，預(yù)測(cè)其準(zhǔn)確性尤為重要，最小二乘法在各領(lǐng)域數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)的研究有很多，但大部分只設(shè)定一種預(yù)測(cè)方程，這對(duì)于發(fā)電側(cè)競(jìng)價(jià)成交數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)存在著一定程度的影響：

發(fā)電側(cè)競(jìng)價(jià)成交數(shù)據(jù)的曲線變動(dòng)比較大，一般呈直線型或曲線型圖形，設(shè)定一種預(yù)測(cè)方程難以匹配到真實(shí)數(shù)據(jù)的變動(dòng)規(guī)律，所以需要多種預(yù)測(cè)方程去訓(xùn)練更多的真實(shí)數(shù)據(jù)，從而取得最優(yōu)解。

近年來(lái)，基于最小二乘法對(duì)本領(lǐng)域負(fù)荷預(yù)測(cè)的研究開(kāi)始普及，但與電價(jià)預(yù)測(cè)相比，難度不同，競(jìng)價(jià)成交的電價(jià)預(yù)測(cè)具備很多不確定因素，它具有非增長(zhǎng)性的趨勢(shì)以及一些相關(guān)的人為因素，難以運(yùn)用數(shù)學(xué)方式來(lái)表達(dá)，若只限定一種預(yù)測(cè)方程來(lái)訓(xùn)練數(shù)據(jù)再去擬合，較難預(yù)測(cè)變動(dòng)曲線的數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提出一種基于最小二乘法的電力市場(chǎng)競(jìng)價(jià)成交數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)方法，基于最小二乘進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，訓(xùn)練歷史競(jìng)價(jià)成交數(shù)據(jù)，匹配出最優(yōu)的預(yù)測(cè)模型，預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種基于最小二乘法的電力市場(chǎng)競(jìng)價(jià)成交數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)方法，包括如下步驟：

獲取平均成交價(jià)歷史數(shù)據(jù)，建立時(shí)間與平均成交價(jià)預(yù)測(cè)模型，計(jì)算殘差平方和，確定預(yù)測(cè)方程的參數(shù)，計(jì)算殘差平方和對(duì)預(yù)測(cè)方程的參數(shù)的偏導(dǎo)數(shù),令偏導(dǎo)數(shù)為零，求出參數(shù)的值，設(shè)定預(yù)測(cè)方程自變量的多次冪，訓(xùn)練數(shù)據(jù)，得到不同的殘差平方和；依次循環(huán)求出殘差平方和進(jìn)行比較，取殘差平方和的最小值，得到精準(zhǔn)的預(yù)測(cè)方程。

基于最小二乘法的電力市場(chǎng)競(jìng)價(jià)成交數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)方法具體包括如下步驟：

(101)獲取平均成交價(jià)歷史數(shù)據(jù)，包括時(shí)間月份X_i和平均成交價(jià)Y_i，X_i表示第i月，Y_i表示第i月的平均成交價(jià)；

(102)根據(jù)步驟(101)中獲得的時(shí)間區(qū)間的平均成交價(jià)歷史數(shù)據(jù)，時(shí)間X_i(1，2，3…n)與歷史平均成交價(jià)Y_i(1，2，3…n)，建立預(yù)測(cè)模型，公式為(1)：

其中，為第i月的平均成交價(jià)預(yù)測(cè)值，A_j(1，2，3…R)和B為預(yù)測(cè)方程的參數(shù)，R的初始值為1，當(dāng)R為初始值1時(shí)，對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)方程為

(103)計(jì)算殘差平方和SSE，確定預(yù)測(cè)方程的參數(shù)A₁和B，公式為(2)：

(104)分別計(jì)算SSE對(duì)A₁和B的偏導(dǎo)數(shù)和公式分別為(3)和(4)，其中SSE略縮寫(xiě)為S:

(105)令偏導(dǎo)數(shù)和為零，將求出的參數(shù)A₁和B的值，代入方程得出公R為初始值1時(shí)，對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)方程；

(106)設(shè)定預(yù)測(cè)方程自變量X_i的最高次冪R＝R+1，循環(huán)判斷當(dāng)R<＝10重復(fù)步驟(102)，若R>10則執(zhí)行步驟(107)，公式為(5)；

(107)取出集合中的數(shù)據(jù)，依次對(duì)不同預(yù)測(cè)方程的殘差平方和SSE進(jìn)行比較，取殘差平方和SSE的最小值，確定公式(5)的最高次冪和公式(5)中的參數(shù)，得到帶有確定參數(shù)的預(yù)測(cè)方程。

一種基于最小二乘法的電力市場(chǎng)競(jìng)價(jià)成交數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)方法還包括進(jìn)行精確度檢驗(yàn)，精確度檢驗(yàn)具體包括以下步驟：