[發明專利]基于經濟數據的電力負荷預測方法

在審

• 申請號: 201710685610.3
• 申請日: 2017-08-11
• 公開（公告）號: CN107423862A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 陳火焱;謝欣濤;楊高才;王逸超;徐超;程津;江卓翰;陳佳;徐妍芬;岳雨霏;黎燕;郝任一凡;席明湘
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網湖南省電力公司;國網湖南省電力公司經濟技術研究院;湖南大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06;G06F17/18
• 代理公司: 長沙永星專利商標事務所(普通合伙)43001
• 代理人: 周詠,米中業

技術領域

本發明具體涉及一種基于經濟數據的電力負荷預測方法。

背景技術

隨著國家經濟技術的發展和人們生活水平的提高，電能已經成為了人們生產和生活中必不可少的二次能源之一，給人們的生產生活帶來了無盡的便利。

正是因為電力是國民經濟的支柱和基礎，是衡量一個國家經濟發達程度的重要標志之一，因此一般而言電力消費與經濟發展緊密相關。一方面，當電力供應不足時，經濟發展將受到制約。另一方面，經濟發展是電力發展的動力，將帶動電力消費的增長。當經濟發展出現危機時，電力消費也將受到一定的抑制所以，研究宏觀經濟對電力消費的影響具有重要意義。

電力需求預測的理論研究開始于20世紀中葉，一系列預測方法被應用于電力需求預測中。目前，電力需求預測的主要模型有回歸模型、彈性系數模型、時間序列模型、產值單耗模型等等。但是，由于各預測模型的特點不同以及電力負荷的復雜性，各方法的預測結果往往距離真實的電網負荷相去甚遠，其預測精度往往達不到實際電網負荷預測的要求，因此嚴重制約了電網的發展。

發明內容

本發明的目的在于提供一種預測精度高，實施效果好的基于經濟數據的電力負荷預測方法。

本發明提供的這種基于經濟數據的電力負荷預測方法，包括如下步驟：

S1.選定與電力負荷預測相關的經濟數據參數；

S2.定量分析步驟S1選定的各個經濟數據參數與電力消費之間的關系；

S3.采用X種預測模型，根據步驟S1選定的經濟數據參數，對電力負荷進行預測，所述X為不小于2的自然數；

S4.根據步驟S3得到的各個預測模型的預測結果和步驟S2得到的各個經濟數據參數與電力消費之間的關系，計算X種預測模型各自的權重值；

S5.根據步驟S4得到的權重值和步驟S3得到的X種預測模型預測得到的電力負荷預測結果，計算最終的電力負荷預測值。

步驟S1所述的經濟數據參數，具體包括電力系統投資額，物價數據，人口數據，居民消費指數和工業消費指數。

步驟S2所述的各個經濟數據參數與電力消費之間的關系，具體為采用相關性分析理論定量分析各個經濟數據參數與電力消費之間的關系。

步驟S2所述的采用相關性分析理論定量分析各個經濟數據參數與電力消費之間的關系，具體為采用如下算式計算各個經濟數據參數與電力消費之間的關系：

式中r為經濟數據參數x和電力消費y之間的皮爾遜相關系數，n為自然數；且若r>0表示x和y正相關，r<0表示x和y負相關；|r|＜0.3表明x和y之間無線性相關關系；0.3≤|r|＜0.5表示x和y為低度相關；0.5≤|r|＜0.8為中度相關；0.8≤|r|＜1為高度相關：|r|＝1為完全相關。

步驟S3所述的預測模型，包括一元線性回歸模型、彈性系數模型、時間序列的線性模型和灰色預測模型。

所述的采用一元線性回歸模型對電力負荷進行預測，具體為采用如下步驟進行預測：

A.對n組樣本觀測數據(x_i,y_i)設定模型；

y＝a+bx+ε

式中ε～N(0,σ²)，且參數a、b和σ均為待估測的參數；

B.用最小二乘法得估計參數和從而得到y對x的線性回歸方程

C.對步驟B得到的模型進行假設檢驗并修正；

D.對給定的預測點x＝x₀，在置信度(1-α)下，得到對應的預測值并計算得到的預測置信區間和預測標準偏差；所述的α的取值為0.2。

所述的采用彈性系數模型對電力負荷進行預測，具體為采用如下步驟進行預測：

a.已知電力生產彈性系數的預測值為β，預測期內國民生產總值的年均增長率為α_k，則采用如下算式計算電力生產的年均增長率α_p

α_p＝β*α_k

b.采用如下公式預測規劃期所需的電力和電量：

W_t＝W_o(1+βα_k)^t

式中W_t為規劃期需要的電力且單位為萬kWh，W_o為基礎年的實際發電量且單位為kWh，β為規劃期采用的電力生產彈性系數，α_k為規劃期預計的國民生產總值年均增長率，t為基礎年至規劃年的年數。