混沌理论在年电力负荷预测中的应用

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第19卷第12期广东电力V01．19NO．122006年12月GUANGD0NG嘲nICpOWERDec．2006文章编号：1007-290X(2006)12．000103混沌理论在年电力负荷预测中的应用曾东平h，曾智健(1．三峡大学，湖北宜昌443002；2．广东电网公司。广州510600)摘要：电力负荷预报是电力系统的重要工作之一。电力系统年负荷为非线性时间序列，针对电力系统负荷的复杂性及非线性，提出了结合混沌理论的思想，充分利用数据信息，在重构电力负荷相空间的基础上对负荷进行预测。通过对年电力

2、负荷时间序列混沌理论的分析，进一步表明了电力负荷预报值的合理性，也预示了今后20—3O年内电力负荷的持续稳定增长。关键词：电力负荷预测；时间序列；相空间}混沌理论中圈分类号：TM715文献标识码：AUsingchaostheoryinforecastingofannualelectricloadZENGDong-ping，ZENGZhi-jian2(1．ThreeGorgesUniv．，Yichang，Hubci443002，China；2．GuangdongPowerGridCorp．，Guangzhou510600，China)Abstrac

3、t：Forecastingofelectricloadisanimportanttaskinthepowersystem．Theannualelectricloadisanonlineartimeseries．Accordingtothecomplexityandnon-linearityofloadinthepowersystem，loadpredictionisconductedafterrestructuringofpowerloadphasespacebasedonchaostheoryandbymakingfulluseofdataan

4、dinformation．Thechaostheoryanalysisoftheannualelectricloadtimeseriesfurthershowsthattheforecastingvalueisreasonable，andtheelectricloadinthefollowing20to30yearswillmaintainasustainedandstableincrease．Keywords：forecastingofelectricload；timeseries；phasespace~chaostheory电力负荷预测是电力

5、系统的重要工作之一，对指数和Kolmogoro熵等混沌特征量，使混沌理论电力系统的安全、经济运行起着非常重要的作用。进入实际应用阶段。由于混沌是介于确定性与随机电力负荷预测具有不可预见性，为了提高预测精性之间的一种行为，因此，混沌运动长期是不可预度，人们研究了许多科学的预测方法[1]。例如模型测的然而，由于混沌行为中奇怪吸引子的存在，法，有指数平滑模型、回归模型等。人工智能法，使得短期预测是可行的。结合混沌理论，充分利用主要包括人工神经网络模型[2]、模糊理论、专家系信息，根据数据本身的客观规律进行预测，避免了统等非参数模型。预测方法的选择没有统

6、一的标准人为主观性，从而提高了预测精度。和理论，可采用不同的模型和方法相结合，以吸取对于一个电力负荷系统，首先要判断它是否为各自的优势来解决电力负荷的预测问题[3]。混沌系统，其次要对其混沌特征进行定量和定性的研究以非线性为特征的混沌理论被称为20世描述，再根据电力负荷历史数据进行混沌预测。纪自然科学的第三次大革命l_4]。混沌是一种由确定1电力负荷的混沌特征分析性系统产生，对初始条件有敏感依赖性的非周期运动Grassberger和Procaccia首次运用相空间重1．1重构相空间构法，从实验数据时间序列计算出实验系统的奇怪混沌理论认为，动力学系

7、统长时间预测不准确吸引子的统计特征，如饱和关联维数、Lyapunov的原因，除外在随机因素的影响外，更重要的是由系统内在的动力学特征所决定，即系统对初始条件收稿日期：2006-06-02的敏感使得长时间预测成为不可能。但是，在短时维普资讯http://www.cqvip.com广东电力第19卷间内，系统运动轨道发散应该较小，从而利用观测limC(r)=r．(1)r-+0资料进行短期预报是可行的。由Packard和故cf．(2)Takens等人提出的重构相空间理论[，将混沌理，—J1J1，论引入到时间序列分析中。电力负荷的混沌预测是d维即是我们要求

8、的关联维数。建立在负荷序列的重构相空间基础之上。对于混沌时间序列X1，2，3，⋯，，序电力负荷序列为1，2，3，⋯，，空间列{X)时间跨