基于数据挖掘的电网投资需求预测模型研究

发布时间：2020-10-19 12:35

　　 作为国家能源战略的重要实施主体,电网承担着优化能源资源配置和服务经济社会发展的重要责任,随着我国国民经济的迅猛发展,全社会电力需求的与日俱增,“十三五”规划的大力推进,我国电网投资需求不断加大,准确有效的电网投资需求预测,不仅可以帮助统筹资金,合理安排电网建设资金的投入,减少资金成本,降低经济风险,而且可以有效改善电网企业的经营状况,这对于保障电网企业的稳健发展,推动电网企业投资规划建设进程,起到至关重要的作用。本文首先梳理并总结了国内外学者关于电网投资需求预测、数据挖掘技术以及预测技术的研究动态,并对我国电网投资需求的现状以及其常用的预测方法进行了详细阐述。然后,在查阅大量文献和征询业内专家意见的基础上,根据影响因素的选取原则,从宏观经济、电力需求、电网规模和电网效益等四个方面分析并初步选取了电网投资需求的影响因素,同时运用基于灰色关联分析和核主:成分分析相结合的影响因素挖掘算法(GRA-KPCA)对电网投资需求关键影响因素进行识别,得到预测模型的有效输入向量量。接下来,本文提出了一种基于智能挖掘算法的电网投资需求预测模型,即基于差分进化的改进灰狼算法优化支持向量机(DE-MGWO-SVM)的电网投资需求预测模型,该模型将差分进化算法、灰狼优化算法以及支持向量机三种算法有机结合起来,进行预测算法的二次优化,改进后的组合预测模型可以实现不同算法之间的优势互补,可大大提高预测精度。此外,本文对该模型的适用性进行分析,并将该模型与电网投资需求预测的常用方法——回归分析预测法、时间序列预测法、灰色预测法、人工神经网络预测法等进行对比。最后,本文以华东某地区电网为例,进行模型的实证研究,同时运用未经因素识别筛选的模型、未经多重参数优化的模型以及传统预测模型,对同一样本进行预测,并根据各个模型的预测结果进行对比分析,从而证明基于DE-MGWO-SVM的电网投资需求预测模型具有较高的预测精度。本文以数据挖掘为手段,以电网投资需求预测模型为研究对象,提出了了一种新型的基于数据挖掘的电网投资需求预测模型,并通过实证研究,证明了本文所提出的模型对于电网投资需求预测的有效性、适用性和优越性,为电网投资需求预测提供了新的方法。
【学位单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：F426.61;F406.7;TP311.13
【部分图文】：

々均为神经元，为整个祌经网络的误差函数，／／ｖ为ｙ的为７＿的实际输出值，％，为／到＿／之间的连接权重，＜９，为＿／的阈值。??差函数的数学表达式如公式（２－５４）所示：??１?Ａ／??心＝免Ｗ经元／的净输入的数学表达式如公式（２－５５）所示：??ＮＥＴｒｉ＝ｆｊＷ，ｉ〇ｐｉ－０ｉ，ｊ?＝?＼，２，．．．，Ｍ／＝１??神经元ｙ处于输出层时，Ｃ＾，的表达式如公式（２－５６）所示：??°ｎ，＝ｆ，［ｉｌＷＰｒ－ｅＸｊ?＝?Ｘ＾－ＭＶ?／＝！?／??屮，阀值为（－１，１）的任意常数。??令误差阐数最小，则有：??

４．２基于ＤＥ－ＭＧＷＯ－ＳＶＭ的电网投资需求预测模型??４．２．１支持向量机算法??支持向ｍ机（Ｓｕｐｐｏｒｔ?Ｖｅｃｔｏｒ?Ｍａｃｈｉｎｅ，ＳＶＭ）是Ｖａｐｎｉｋ等？人提出１的建立在统计??学习理论ＶＣ维观论和结构风险敁小化基础ｈ的？种小样本机器学习方法，ＳＶＭ模??型，把输入空间的数据通过非线件映射投影到离维特征空间中作线性丨＂丨归，进而将??求解问题全部妇结为线性约束的凸二次规划问题，以求得全局敁优解｜６２＇６３１。??设／？１、训练样本的集合为：｛（＇，７，）｜／?＝?１，２，－－，／７卜其屮，＇６／？＂为（：／维训练样??本输入，．Ｖ，?为训练样本输出。通过非线性映射Ｖ／〇）?＝?（炉（力），炉（ｘ２）．－、炉（ｘｎ））把??输入样本从输入空间兄＜?映射到高维特征空在高维特征空Ｎ屮构造??最优线性Ｉ＂丨归函数如公式（４－１＿）所示：??／（．ｒ，）?＝?（〇＇?（ｐ｛ｘ，）?＋?ｈ?（４－１）??式屮：《为髙维特征空间权向量，⑴ｅ＃：?／）为偏置常数，／ｗ尺??根椐结构风险最小化原则，寻找Ａ．?ＧＵ：??

华北电力大学硕上学位论文??最终成功捕获猎物。具体过程如图４－２所示：??，：、、、??＾??Ｉ?ＵａＳ?－－＾１?货……，??＼?－．?，?／??、、．?／??、一，?？…］遲、、：＇??图４－２?Ｇ?ＷＯ算法图解??ＧＷＯ算法的数学建模过程如下：假设一个灰狼种群的种群数量为Ａ／，搜索空??间维数为Ａ，则第／Ｈ灰狼的位置可表示为Ｘ，?＝（ｘ，ｐｘ，２，…，ｘＩ（ｔ），灰狼群体逐步包围??猎物的行为可表示为公式（４－９）和公式（４－１０）：??Ｄ?＝?＼Ｃ－Ｘｐ（ｌ）－Ｘ（ｔ）＼?（４－９）??Ｘ（ｌ?＋?＼）?＝?Ｘｒ（〇－?Ａｘ?Ｄ?（４－１０）??式中，Ｄ农示灰狼个休与猎物之Ｎ的距离，〖为当前迭代次数，义（０为灰狼个??体第／次迭代时的位置
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本文编号：2847206