基于混沌时间序列的短期负荷预测研究

发布时间：2017-08-20 12:10

  本文关键词：基于混沌时间序列的短期负荷预测研究

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【摘要】：负荷预测是电力系统规划、运行、调度的核心问题。现代电力系统规划、调度中,影响负荷预测因素,如天气、政策、经济等因素越来越强。传统的负荷预测算法已不能完全满足对电力系统规划、调度的适应性和精确性需求。同时对于新能源的兴起,带来了负荷预测中发电与售电不同单位的问题。基于以上的研究背景,本文提出以精确度高且适应性能力强的混沌时间序列的短期负荷预测作为出发点,首先对短期负荷预测方法做了归纳,然后针对混沌时间序列在短期负荷预测上的研究内容做了具体分析,在此基础上提出了混沌时间序列的区间预测算法。具体研究如下:1)理清了混沌的定义,归纳了混沌时间序列判断的量度指标。列举了典型混沌时间序列的运动特性模型。介绍了全局法与局域法算法,指出了传统局域法在失去可靠性数据的缺陷,介绍了一阶局域多步算法,并提出了评价一阶局域多步算法性能的主要指标。2)研究了基于一阶局域区间算法。通过对混沌时间序列简单模型等传统负荷预测算法的分析发现,固定参数模型无法应对环境的变化,在此基础上,提出了基于加权一阶局域单步区间预测算法、基于加权一阶局域多步预测算法。同时设计了能更好描述混沌时间序列的模型,并进行了仿真分析。3)研究了基于混沌时间序列的负荷预测算法。单一的局域算法有时不能充分对负荷预测进行计算,此时,基于加权一阶局域多步法是一种较好的方式。本文在相空间结构理论的基础上,介绍了加权一阶局域多步算法,并针对已有方法只能使用同类模型的局限性,提出了基于新能源负荷接入的混沌时间序列预测方法,研究了上述方法对混沌时间序列预测效果的影响。4)研究了一阶局域多步法在区间预测中出现交点的问题。提出了基于一阶局域多步法进行负荷预测的实现方式,讨论了该算法对运算产生交点的原因;并对该算法产生交点的原因进行数学方法的推导及证明,并进行了仿真分析;对基于一阶局域多步法区间预测流程、加权一阶局域多步法区间预测流程进行了具体分析。
【关键词】：混沌时间序列 区间预测 加权一阶局域法 混沌理论 多步预测
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O415.5;TM715
【目录】：

• 附录5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第1章 绪论11-17
• 1.1 电力负荷预测的作用与意义11-12
• 1.2 混沌时间序列在电力负荷预测的研究现状12-15
• 1.3 本文的主要工作15-17
• 第2章 混沌定义及典型的混沌时间序列17-28
• 2.1 混沌理论的产生及发展17-18
• 2.2 混沌的定义及若干概念18-21
• 2.3 典型的混沌时间序列21-27
• 2.3.1 Lorenz方程21-24
• 2.3.2 Logistic映射24-25
• 2.3.3 Chen’s吸引子25-26
• 2.3.4 Rossler吸引子26-27
• 2.4 小结27-28
• 第3章 混沌时间序列预测的理论基础28-44
• 3.1 引言28
• 3.2 相空间重构28-29
• 3.3 延迟时间与关联维数确定的方法29-38
• 3.3.1 互信息法29-32
• 3.3.2 Cao’s方法32-33
• 3.3.3 G-P关联维数33-36
• 3.3.4 C-C方法36-38
• 3.4 电力负荷的混沌判别38-43
• 3.4.1 混沌判别方法概述38-39
• 3.4.2 最大Lyapunov指数求解39-43
• 3.5 小结43-44
• 第4章 混沌时间序列预测方法44-56
• 4.1 引言44
• 4.2 全局预测法44-46
• 4.3 局域预测法46-51
• 4.3.1 局域平均预测法(Local region Method)47
• 4.3.2 加权零阶局域预测法(Add-weighted Local region Method). 3747-48
• 4.3.3 加权一阶局域预测法(Add-weighted One rank Local regionMethod)48-50
• 4.3.4 加权一阶局域多步预测法(AOLMM)50-51
• 4.4 最大Lyapunov指数预测法51-54
• 4.4.1 仿真与分析53-54
• 4.5 小结54-56
• 第5章 混沌时间序列区间预测研究56-68
• 5.1 引言56-57
• 5.2 区间预测基本内容57-61
• 5.2.1 区间预测算法58-59
• 5.2.2 基于混沌时间序列的区间预测算法运算流程图59-61
• 5.2.3 算法步骤61
• 5.3 基于一阶局域多步法的区间预测的研究61-64
• 5.4 仿真与分析64-67
• 5.5 小结67-68
• 第6章 结束语68-70
• 参考文献70-76
• 致谢76-77
• 攻读硕士学位期间发表的论文77

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本文编号：706528