基于改进模糊回归分析法的负荷预测

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1、基于改进模糊回归分析法的负荷预测冯虓(东北电力大学电气工程学院，吉林吉林132012)摘要：对电力系统的负荷预测问题进行了研究，并提出了一种改进后的模糊回归分析算法。该方法利用模糊预测法和回归分析法各自的优点，按不同情况下两种方法的重要程度，用区间层次分析法赋以灵活可调的权重值。最后用算例进行验证，结果表明此方法适合于中长期电力系统负荷预测。关键词：中长期负荷预测；回归分析法；模糊；区间层次分析法LoadForecastingBasedOnImproveFuzzyRegressionAnalysisFENGXiao(SchoolofE

2、lectricalandEngineering,NortheastDianliUniversity,JilinJilin132012,China)Abstract:Onpowersystemloadforecastingconductedastudyandputforwardanimprovedalgorithmforfuzzyregressionanalysis.Thismethodistheuseoffuzzypredictionmethodandregressionanalysis,theirrespectiveadvantag

3、es,accordingtodifferentsituations,theimportanceofthetwomethods,usinginterval-basedAHPassignedinaflexibleadjustableweights.Finallyexamplestovalidatetheresultsshowthatthismethodissuitableformediumandlongtermpowersystemloadforecasting.KeyWords:longandmediumtermforecasting;

4、regressionanalysis;fuzzy;interval-basedAHP1.引言电力系统中长期负荷预测的不可预知性很强，单凭一种简单的线性预测方法很难准确的预测未来值。模糊预测方法可以从不精确、不完全的已知信息量中抽丝剥茧，并且利用所设计的专家系统知识库，得到比较准确可靠的预测值。并且，模糊预测不需要耗费大量的精力去建立数学预测模型，它用类似于专家的预测方法去进行推理和判断，可以与多种预测方法很好的结合[1]。电力系统中长期负荷预测中还经常用到回归分析法[2]，它的特点是预测方法简单，但是由于需要较多的历史数据的自身缺陷，

5、造成在缺少历史数据的条件下使用困难。本文利用模糊预测法不需太多的历史数据的特点，将两种方法结合，用区间层次分析法[3]赋以灵活可调的权重值并进行算例验证，证明该方法是一种行之有效的中长期负荷预测法。2.算法实现2.1回归分析法在经典的线性回归问题中，回归方程式为：(1)一般可以采用最小二乘法来求取未知参数a的估计量，即：(2)求出使Q最小的a后，将a代回(1)式中，即可求出预测的结果。但是在实际的电力系统负荷预测中，往往会有参数和历史数据不足的情况，这时采用单一的回归分析法就会造成最后的预测值与实际值之间的误差过大，影响负荷预测的精度

6、。所以要引入一种可以弥补此类缺陷的方法，即模糊理论。1.2.2.1.2.1模糊预测法模糊预测法的出现是电力系统负荷预测的一个新发展，也是一个新补充。模糊预测中引入了一个“隶属度”的概念，使规划决策在几个相互制约的目标中，可以选择一个恰当的比例关系以供决策者参考。图1即为本文采用的模糊预测步骤。图1模糊预测框图提取原始负荷数据对其预处理开始将历史负荷数据模糊化选取合适的模糊推理机制并训练建立与推理机制配套的模糊集将模糊集合清晰化并输出信号结束图2各历史数据的隶属度示意图2.2.1历史数据的预处理以及模糊化考虑到历史数据中有一定的干扰值，

7、所以要对数据进行一定的平滑预处理。本文采用如下滤波技术：如果(3)那么(4)式中为从历史数据中提取的负荷量的值。将数据预处理之后，还要将预处理之后的数据进行模糊化。所谓模糊化过程，就是给每个数据赋予一个隶属度，使其属于一个特定的论域内，本文的隶属函数为式(5)。(5)式中的是在t时刻的历史负荷x属于某个集合的隶属度。是根据电网的不同种类负荷特征所设定的隶属函数中心点。各历史数据的隶属度定义见图2。本文将历史数据分为。2.2.1模糊逻辑推理是指从一系列不太精确的、模糊的前提条件下，推导出近乎精确的结论的过程。它的一般原则是：前提1.如果

8、x是A，那么y是B；2.x是。结论y是=(A→B)例如：1.如果电压变动率是A，那么励磁电流调节量是B；2.具体的电压变动量是。那么具体的励磁电流调节量是。基于此原则，模糊推理又发展出很多类似的推理规则，比如真值流推理、