[發(fā)明專利]一種基于支持向量機(jī)的分鐘級(jí)負(fù)荷曲線預(yù)測(cè)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210200005.3
• 申請(qǐng)日: 2022-03-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114722696A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳俊杰;羅宇;劉亮;戴雯菊;李一荻;張恂;黃宇;金宇;肖輔盛;黃曉旭;夏盛海;沈云春;穆萍;盧昊;楊攀
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G06F30/27
• 分類號(hào): G06F30/27;G06Q10/04;G06Q50/06;H02J3/00
• 代理公司: 南京禹為知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 沈鑫

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于支持向量機(jī)的分鐘級(jí)負(fù)荷曲線預(yù)測(cè)方法，包括：提取用電負(fù)荷的負(fù)荷數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理；通過(guò)預(yù)處理后的數(shù)據(jù)構(gòu)建支持向量機(jī)模型；利用徑向基核函數(shù)選擇支持向量機(jī)模型的參數(shù)；利用粒子群算法優(yōu)化支持向量機(jī)模型的參數(shù)，并將優(yōu)化后的參數(shù)輸入支持向量機(jī)模型中，基于其輸入輸出數(shù)據(jù)對(duì)負(fù)荷曲線進(jìn)行預(yù)測(cè)。本發(fā)明提高了負(fù)荷曲線的預(yù)測(cè)精度，為電網(wǎng)提供準(zhǔn)確有效的電力規(guī)劃。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及負(fù)荷預(yù)測(cè)的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于支持向量機(jī)的分鐘級(jí)負(fù)荷曲線預(yù)測(cè)方法。

背景技術(shù)

負(fù)荷預(yù)測(cè)是電力系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，其中包括需求電量、最大負(fù)荷、負(fù)荷率、負(fù)荷曲線等預(yù)測(cè)。負(fù)荷曲線預(yù)測(cè)在電力系統(tǒng)工程中扮演著十分重要的角色，近年來(lái)，負(fù)荷曲線預(yù)測(cè)也成為專家研究的重點(diǎn)。迄今為止，關(guān)于負(fù)荷曲線預(yù)測(cè)的研究已小有成果，如基于數(shù)據(jù)挖掘、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、非參數(shù)回歸模型等方法進(jìn)行負(fù)荷曲線預(yù)測(cè)。

現(xiàn)如今，負(fù)荷曲線預(yù)測(cè)方法是基于非參數(shù)模型的，非參數(shù)回歸模型雖然可以適合擬合復(fù)雜曲線，但操作復(fù)雜，不適用于外延預(yù)測(cè)，而且當(dāng)解釋變量較多時(shí)容易出現(xiàn)“維數(shù)詛咒”，會(huì)出現(xiàn)方差急劇增長(zhǎng)等現(xiàn)象，因而只適用于低維空間。

中長(zhǎng)期日負(fù)荷曲線預(yù)測(cè)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為線性約束條件下的非線性規(guī)劃問(wèn)題，需對(duì)日負(fù)荷特性、最大負(fù)荷和需電量進(jìn)行預(yù)測(cè)，容易出現(xiàn)誤差積累等問(wèn)題且難以模擬復(fù)雜的負(fù)荷曲線。

基于農(nóng)歷日期的節(jié)假日的負(fù)荷曲線預(yù)測(cè)方法，也僅是針對(duì)于傳統(tǒng)節(jié)假日前后的休息日的日負(fù)荷曲線預(yù)測(cè)，對(duì)于正常工作日雙休等并不適用。

發(fā)明內(nèi)容

本部分的目的在于概述本發(fā)明的實(shí)施例的一些方面以及簡(jiǎn)要介紹一些較佳實(shí)施例。在本部分以及本申請(qǐng)的說(shuō)明書(shū)摘要和發(fā)明名稱中可能會(huì)做些簡(jiǎn)化或省略以避免使本部分、說(shuō)明書(shū)摘要和發(fā)明名稱的目的模糊，而這種簡(jiǎn)化或省略不能用于限制本發(fā)明的范圍。

鑒于上述現(xiàn)有存在的問(wèn)題，提出了本發(fā)明。

因此，本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是：不能準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)日負(fù)荷特征函數(shù)，日負(fù)荷曲線的預(yù)測(cè)精度不夠高，不能提供準(zhǔn)確有效的電力規(guī)劃。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：包括：提取用電負(fù)荷的負(fù)荷數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理；對(duì)預(yù)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇，構(gòu)建支持向量機(jī)模型；通過(guò)徑向基核函數(shù)選擇支持向量機(jī)模型的參數(shù)，并基于粒子群算法優(yōu)化所述支持向量機(jī)模型的參數(shù)，以優(yōu)化所述支持向量機(jī)模型；通過(guò)優(yōu)化后的支持向量機(jī)模型對(duì)負(fù)荷曲線進(jìn)行預(yù)測(cè)。

作為本發(fā)明所述的基于支持向量機(jī)的分鐘級(jí)負(fù)荷曲線預(yù)測(cè)方法的一種優(yōu)選方案，其中：包括，按日期、氣象提取用電負(fù)荷的負(fù)荷數(shù)據(jù)，對(duì)用電負(fù)荷的負(fù)荷數(shù)據(jù)中的奇異值進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理；根據(jù)下式進(jìn)行所述數(shù)據(jù)預(yù)處理：

其中，S(i)表示第i時(shí)刻的負(fù)荷值，S_max(i)、S_min(i)分別表示負(fù)荷曲線中的最大值、最小值，S^*(i)∈[0,1]預(yù)處理后的奇異值。

作為本發(fā)明所述的基于支持向量機(jī)的分鐘級(jí)負(fù)荷曲線預(yù)測(cè)方法的一種優(yōu)選方案，其中：選擇包括，數(shù)據(jù)選擇的影響因素：天氣因素、節(jié)假日影響因素、經(jīng)濟(jì)因素；其對(duì)應(yīng)樣本x為：

x＝{(x₁,y₁),(x₂,y₂),…,(x_m,y_m)}

其中，m是樣本容量，x_i是輸入數(shù)據(jù)，y_i是輸出數(shù)據(jù)，Φ是非線性映射；

所述輸入數(shù)據(jù)x_i包括：日期信息：負(fù)荷按日、周、年周期變化；氣象信息：季節(jié)、每日天氣、溫度；負(fù)荷時(shí)間序列：如預(yù)測(cè)某一時(shí)刻y的負(fù)荷，則前n天同一時(shí)刻的負(fù)荷或這一時(shí)刻的相鄰負(fù)荷會(huì)與其存在關(guān)聯(lián)性，輸入數(shù)據(jù)也具有這一特征。