组合灰色预测模型在电力负荷预测中的应用

基于灰色预测理论,研究了基本灰色预测模型及其几种传统改进模型的原理和它们在电力负荷预测中存在的局限性,提出了电力系统中长期负荷预测的实用新方法--组合灰色预测模型.以实际算例为基础,应用基本灰色预测模型和传统改进模型以及组合灰色预测模型分别对电力负荷进行了预测,并进行了分析比较.结果表明,用灰色理论预测电力负荷,理论可靠、方法简单.对于中长期电力负荷预测这样复杂的问题,组合灰色预测模型具有预测精度高、简捷实用等优点,该方法可作为中长期电力负荷预测的工具之一.     

基于TOPSIS的最大贴近度的最优组合预测模型及其性质

TOPSIS方法是一种常见的决策方法.将其作为一种新的预测精度的准则,引入正理想点序列、负理想点序列等概念,构建了基于TOPSIS的最大贴近度准则的最优组合预测模型.针对该模型,定义了新的非劣性组合预测、优性组合预测、冗余预测方法、预测方法优超等概念,研究了模型的若干数学性质,从理论上阐述了最优组合预测的优越性.最后给出实例分析,并和其他组合预测模型进行了对比分析,结果表明提出的组合预测模型是可行有效的.     

基于改进GM(1,1)和SVM的长期电量优化组合预测模型

针对中长期电量预测可使用的相关历史数据较少、影响因素较为复杂等特点,提出一种基于改进GM(1,1)和支持向量机的优化组合预测模型.该模型将改进灰色预测模型和支持向量机模型进行组合,采用蛙跳寻优算法求取组合预测模型中各单一模型的权重,构建基于蛙跳优化的组合预测模型.将优化后的组合预测模型应用于我国中长期电量预测,选择我国1991-2005年电量进行分析,对2006-2010年的电量进行预测,并与一般组合预测模型及各单一模型进行比较.研究结果表明:本文方法得到的电量平均相对误差为2.06％,比等权组合预测模型、方差－协方差优选组合预测模型以及各单一预测模型的预测精度都有所提高.     

一种新的组合k-近邻预测方法

针对传统k-近邻(k-NN)算法基于单一k值预测难以兼顾不同样本的个性,从而导致总体预测精度不够理想的问题,提出了一种组合Bk-NN预测方法.首先通过Boosting理论建立了个性化预测模型集,然后分别采用每个模型对样本进行独立预测,最后各模型预测值的加权和将作为最终预测结果.Bk-NN预测充分考虑了不同类型的样本可能要求不同的预测模型与之相适应的情况,有效降低了预测误差.与其他方法不同的是,Bk-NN预测对数据集的属性类型没有特殊要求.在标准数据集上的实验结果表明,Bk-NN预测精度比传统k-NN方法平均提高了6.44%～15.25%.     

短期负荷预报的灰色系统方法

采用一种改进型的灰色预测方法即灰色校正变模型法对电力系统的短期负荷进行预测。该方法的特点是能根据电力负荷在不同预测点的变化趋势，自动选择在给定预测点上误差最小的预测模型，并针对电力负荷的季节性，周期性变化的特点，有用系数法进行修正，从而给出各预测点的最佳预测结果。     

灰色组合预测模型应用研究

道路交通事故预测是道路交通安全研究的一项重要内容,它的目的是为了掌握交通事故的未来发展状况,对交通安全措施的可行性和实施效果进行合理评价,有效地控制各影响因素,达到减少交通事故的目的．可构建适应道路交通系统多属性特点的道路交通事故预测模型：灰色预测及其改进模型、神经网络预测模型、灰色神经网络组合预测模型．实证结果表明,灰色组合预测模型能够充分发挥各单一模型的优点,同时弱化了单一模型的缺点,比单一模型的预测结果更理想,精度更高．     

模糊层次分析法在系统中长期负荷协调控制预测中的研究

电力负荷预测是电力系统规划的重要工作之一.提出一种改进的模糊层次分析法来进行中长期负荷预测.首先,采用三角模糊数表征专家判断信息以充分考虑专家判断的模糊性,采用层次分析法对专家判断结果进行处理以得到方案层各方案的最优权重.该负荷预测模型综合考虑了影响电力负荷的多种不确定因素,并在综合不同模型预测结果的过程中引入专家经验.最后,研究结果表明,该方法相比传统方法能够更好地应用于电网中长期电力负荷预测.     

基于最优组合预测模型的电力负荷预测研究

电力负荷预测是电力规划及安全运行的基础,提高预测精度是电力负荷预测研究的重点,由于负荷预测的变化性和不确定性,单一的预测模型很难满足所有的预测情况;组合预测是将各个单项预测所得的结果选取适当的权系数进行加权平均的一种预测方法;采用灰色和时间序列作为单项预测模型,然后进行最优组合建立组合预测模型进行电力系统短期负荷预测;仿真实例表明:最优组合预测模型比单项预测模型具有更高的预测精度,具有一定的优越性。     

地区电网负荷预测的灰色Verhulst与系统动力学组合模型

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。     

智能组合预测法在短期电力负荷预测中的应用研究

提出将Kohonen网络、Elman神经网络和遗传算法结合起来建立一种智能组合预测模型,此模型能够综合各种单一预测模型的优点,内在结构随时间的推移不断变化,符合电力负荷的特点,提高了负荷预测的精度.文中给出了三种网络模型进行短期电力负荷预测的仿真结果比较,从而验证了智能组合预测模型的合理性和良好的应用前景.     

地方税收收入预测的数学模型——以贵州省为例

建立地方税收收入的3个单一模型,针对单一模型中存在的模型误差,将组合预测的方法引入地方税收收入预测中,构建基于Cubic模型和ARIMA模型的非负组合预测模型.利用地方税收收入数据进行实证研究表明,组合预测模型的误差优于相应的单一预测模型.     

安徽省城镇居民人均收入的组合预测

以1995～2009年安徽省城镇居民家庭人均可支配收入的数据,分别建立时间序列模型、回归模型和灰色预测模型．然后在三个单一预测模型的基础上综合各个预测模型的优缺点．通过使组合预测误差平方和最小确定各单一预测方法的权重系数,得到最优组合预测模型．最后对几种预测方法进行了评价,得出组合预测效果比较精确．     

基于支持向量机的中长期电力负荷预测研究与应用

采用一种新的机器学习方法——支持向量机,建立了中长期电力负荷预测模型.阐述了支持向量机的基本内容,对影响电力负荷诸多因素的样本集进行了标准化处理和主因素分析(PCA).采用Libsvm训练了数据集,并与灰色预测GM(1,1)模型、多元线性回归模型、模糊ISODATA聚类模型和BP神经网络进行对比.结果表明,此算法有更高的准确性,可为电力负荷预测提供有效依据.     

GA-SVM和神经网络组合模型预测充填钻孔寿命

 充填钻孔是充填料浆从地表输送到井下采场的咽喉工程,是矿山正常运转的保障,因此对矿山充填钻孔使用寿命进行预测十分重要。通过建立支持向量机（SVM）和BP神经网络组合预测模型,用训练集对模型进行训练,以验证集预测值的均方误差作为SVM适应度函数,通过遗传算法（GA）对SVM模型参数进行优化选择,应用优化得到的SVM模型进行预测,并结合BP神经网络进行残差修正,最终得到预测结果。以某矿为例,通过GA得到SVM模型最优参数：适应值（均方误差mse）=0.0111,惩罚系数C=47.0768,核函数参数σ=2.2638。通过优化的SVM模型,对预测集充填钻孔寿命进行预测,经BP神经网络残差修正,预测结果的相对误差均控制在3%左右。对比单一预测模型,组合预测模型预测结果更加理想,精度更高,在类似的预测工程中有良好的推广价值。     

福建省公路货运量组合预测研究

公路运输量的预测对公路系统的规划建设,公路系统的合理利用,具有重要的意义。本文在灰色预测、指数增长曲线、抛物线型曲线三种单一预测模型的基础上,利用基于误差绝对值和最小的线性组合预测模型对福建省公路货运量进行预测。预测结果表明,组合预测比单一预测模型具有更高的预测精度,说明该组合预测模型对福建省公路货运量的预测是可行的。     

交通能源需求量组合预测模型研究

本文尝试将组合预测法应用于我国交通能源需求量的预测,以提高预测精度．通过赋予合理权重,将误差修正模型、非线性回归模型和多元回归模型加权组合建立组合预测模型．对各模型进行平均绝对百分误差（MAPE）、希尔不等系数（Theil IC）和均方根误差（RMSE）等指标的比较,证明单一模型经过组合能够提高预测精度．     

基于PLESN和LESQRN概率预测模型的短期电力负荷预测

针对现有电力负荷预测不能很好反映负荷数据的周期性和趋势性以及残差的波动性特征,提出一种考虑周期性建模的泄露积分型回声状态网络点预测模型和泄露积分型回声状态分位数回归网络概率预测模型组合的短期电力负荷预测方法。首先,为了捕捉负荷的多重特征,定义了周期性和趋势性损失函数,辅助优化点预测模型;然后,为克服残差的波动问题,利用概率预测模型对点预测值与真实值的残差进行建模预测;最后整合同时刻的点预测值与残差预测区间得到概率预测模型结果。实际算例结果表明,与其他模型相比,所提模型不仅有效抑制尖端振荡现象,而且能够生成可靠的概率密度分布。     

基于LSTM-XGboost组合的超短期风电功率预测方法

受数值天气预报信息影响,风电功率变化具有较强的随机波动性,传统单一预测模型精度较低,难以满足现实预测需求。为此,提出基于LSTM-XGboost组合的超短期风电功率预测方法。首先,基于风电场的气象数据,采用皮尔逊相关系数法筛选与风电功率强相关的气象数据,建立风电功率预测模型数据集;然后,将归一化处理的数据集作为LSTM和XGboost的模型输入,分别构建LSTM和XGboost的超短期风电预测模型,在此基础上,采用误差倒数法对LSTM和XGboost的预测数据进行加权构建组合预测模型;最后,以张家口某示范工程风电场实际运行数据验证组合模型的有效性。结果表明,相较于其他四种单一预测模型,组合模型具有更高的预测精度。     

船舶电力负荷预测混沌时间序列分析法

为提高船舶电力系统安全稳定性,提出对船舶电力负荷时间序列进行预测.首先分析船舶电力负荷是否为混沌时间序列,利用相空间重构对船舶电力负荷时间序列的最大Lyapunov指数进行了定量计算,由计算结果发现船舶电力负荷具有混沌特性.在此基础上,提出了船舶电力负荷预测模型,该模型将混沌局域预测与灰关联相结合,并将相点间的关联性大小经过加权的方式作用于船舶电力负荷预测模型.实际船舶电力系统的计算分析表明,灰关联加权局域预测模型具有较高的预测精度,是一种有效的用于船舶电力负荷混沌时间序列的预测模型.     

基于组合预测方法的安徽经济发展预测

利用最优加权组合法,对时间序列模型、灰色预测模型和神经网络模型进行组合,通过计算确定其权重,得出未来五年安徽省的GDP,同时根据平均绝对百分误差、均方根误差以及泰尔系数,将组合预测模型与单一的预测模型进行比较,得出组合预测模型的精度比单一预测模型预测精度高,并根据组合预测结果可以看出在未来五年安徽省的经济会持续稳定的发展。