基于卡尔曼滤波的短期负荷预测.pdf

《基于卡尔曼滤波的短期负荷预测.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、《电气开关》(2014．No．2)43文章编号：1004—289X(2014)02—0043—03基于卡尔曼滤波的短期负荷预测陈军，陶巍，吕英飞，何建乎(三峡大学电气与新能源学院，湖北宜昌443002)摘要：介绍了基于极大后验噪声估值器的自适应卡尔曼滤波算法，并将此算法用于次日整点的电力系统负荷预测。自适应卡尔曼滤波模型的阶用Hankel矩阵法辨识，模型参数采用最小二乘法辨识。针对建模过程中噪声估值器失去半正定性和正定性的情况，对噪声估值器作了平方根处理，经Matlab仿真验证，该处理方法是可行的。关键词：短期负荷预测；最小

2、二乘法；Hankel矩阵法；自适应卡尔曼滤波；极大后验噪声估值器中图分类号~TM71文献标识码：BShortTermLoadForecastingBasedonKalmanFilterCHENJun，TAOWei，LV-fei，HEJian-ping(SchoolofElectricalandNewEnergy，ThreeGorgesUniversity，Yichang443002，China)Abstract：ThispaperintroducestheadaptiveKalmanfilterbasedoninspecti

3、onafterthemaximumnoiseestimator，thismethodisappliedinthepowersystemloadforecasting．AdaptiveKalmanfiltermodelorderidentificationbyHankelma—trixmethod，themodelparametersusingleastsquareidentificationmethod．Asthenoiseestimatorintheprocessofmod—elingisqualitativeandisl

4、osinghalfquantitative，dealingnoiseestimatorwiththesquareroottreatment，throughMatlabsimulation，provethatthemethodisfeasible．Keywords：short—termloadprediction；leastsquaremethod；Hankelmatrixmethod；AdaptKalmanfilter；inspectionaf-terthemaximumnoiseestimat0r荷预测是指未来3—5年升至

5、更长时间段内的负荷预1引言测，主要用于一次能源供应、新能源开发、环保规划等负荷预测受经济发展速度、产业结构变化、气象条方面。本文研究的是整点的超短期负荷预测。件等因素的影响，除尽量选用可靠的分析方法外，预测1960年，卡尔曼(Kalman)和布西(Bucy)首次将精度还取决于预测者的判断能力。随着电力系统的不现代控制理论中的状态空间思想引入最优滤波理论，断发展、电网复杂性的加大和电力市场的建立都需要提出了最优递推滤波法，即卡尔曼滤波器(KalmanFil—对负荷预测不断地深入研究。根据预测的不同目的和ter，KF)。卡尔曼也

6、是以估计误差方差最小为准则，但时间跨度长短，负荷预测可以分为超短期负荷预测、短是用状态方程和观测方程描述系统的动态模型和观测期负荷预测、中期负荷预测和长期负荷预测等。超短模型。卡尔曼滤波器模型的应用要求系统的数学模型期负荷预测指预测自当前时刻开始以若干分钟为预测和噪声统计特性的先验知识，但是实际的负荷预测应周期预测未来若干时段的负荷。短期负荷预测是预测用问题中，它们往往是部分已知的。如果负荷预测模未来Et到周时间段内的负荷需求，包括日负荷预测和型建立在不准确的模型参数和噪声统计特性的基础周负荷预测。短期负荷预测需要充分研究负

7、荷的变化上，不仅会产生较大的预测误差，甚至可能使模型发规律，分析负荷变化相关因素，特别是天气因素、日期散。为解决这个问题，本文采用基于极大后验噪声统类型等对于短期负荷变化的关系。中期负荷预测是指计估计器的自适应卡尔曼滤波算法来实现短期负荷预月至年的负荷预测，主要用于确定机组运行方式、水库测，该算法利用观测负荷数据提供的信息，在进行递推优化调度计划、燃料供应和设备大修计划等。长期负滤波预测的同时，不断地在线估计和校正噪声统计值《电气开关》(2014．No．2)或滤波增益矩阵。鉴于在实际负荷预测建模过程中，器。本文极大后验噪声估

8、值器由贝叶斯公式推导而极大后验噪声估计器有可能失去半正定性或正定性，来，详细推导过程见文献[6]。估值器公式如下：1k本文对噪声估计器作了平方根处理，即对噪声估计值(足)：专，一~j,j-1—toj]中的每一个值取绝对值后作平方根处理，将处理后的数据在不改变正负性的前提下取代原噪声估值器中