地区电网负荷预测的灰色Verhulst与系统动力学组合模型

作     者：李杰 王秀丽 邵成成 王志成 张航 陈雨甜 王帅 LI Jie;WANG Xiuli;SHAO Chengcheng;WANG Zhicheng;ZHANG Hang;CHEN Yutian;WANG Shuai

作者机构：西安交通大学电气工程学院西安710049 国网经济技术研究院有限公司北京102209 

出 版 物：《西安交通大学学报》 (Journal of Xi'an Jiaotong University)

年 卷 期：2021年第55卷第1期

页      面：68-77页

核心收录：

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家电网有限公司总部科技部项目(未来电网形态及其演进路线) 

主　　题：地区电网负荷预测 灰色Verhulst模型 系统动力学模型 最小方差准则 线性组合模型 

摘      要：为解决传统地区电网负荷预测中单一模型预测误差较大的风险和无法充分利用历史数据的缺陷,提出一种地区电网负荷预测的线性组合模型——灰色Verhulst与系统动力学组合模型。以社会用电量历史数据为原始数据,先后建立灰微分方程和白化微分方程并进行求解,得到基于灰色Verhulst模型的负荷预测时间序列,该模型适用于负荷按照S形曲线增长或负荷增长处于饱和阶段的预测;综合考虑经济、人口、能源替代和再电气化等对社会用电量的影响,建立负荷预测的经济子系统、人口子系统、能源替代和再电气化子系统、电力消费子系统,得到基于系统动力学的负荷预测模型,该模型适用于结构复杂、原始信息丰富、子系统之间联系紧密的负荷预测。在不增加复杂性的基础上,通过最小方差准则对单一模型进行线性组合,建立地区电网负荷预测的组合模型。采用枣庄市所有地块进行算例分析,结果表明:在充分利用了负荷历史数据后,71%的地块的预测精度较单一模型的有所提高;在采用最小方差准则对单一模型进行线性组合后,29%的地块产生较大预测误差的风险较单一模型的有所降低。