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1、DOI:10.13334/j.0258-8013.pcsee.2000.11.009第20卷第11期中国电机工程学报Vol.20No.112000年11月ProceedingsoftheCSEENov.2000文章编号:0258-8013(2000)11-0036-05电力系统负荷的混沌特性及预测李天云,刘自发(东北电力学院,吉林省吉林市132012)THECHAOTICPROPERTYOFPOWERLOADANDITSFORECASTINGLITian-yun,LIUZi-fa(NortheastInstituteofElectricPowerEngineering
2、,Jilin132012,China)ABSTRACT:Powersystemloaddatahasbeenreconstructedin学中起到了十分重要的作用。phase-spaseonthebaseofchaostheory.Wehaveshowedtwo-电力系统负荷预测是电力系统研究的一个重要dimesionalpictureofthedata,andcalculateditscorrelation组成部分,精确的负荷预测是调度制订起停机组计dimesionD2andmaximumlyapunovexponent(λ1)atthesametime.Fromt
3、heresultthatwehaveworkedout,wefindthat划的基础。精度较高的负荷预测可以使未来的电网powersystemloadhaschaoticproperty.Itappearstheseeming在更加合理的安全、稳定的条件下运行,其预测精度irregularmovementbecauseofitsfractionalD2andpositive直接影响电力系统的经济效益。因此,长期以来人(λ1).Powerloadhasbeenforecastedin24hoursonthebaseof们对负荷预测作了大量的研究工作,提出了很多负loca
4、llinearpredictionintheendandthismethodisanewway[5]topowerloadforecast.荷预测方面的算法,如时间序列法、神经网络[6、7][8]KEYWORDS:chaos;phasespace;Lyapunovexponent;at-法、模糊预测法等。近几年来随着电力市场tractor理论的发展,对电能记费系统提出了新要求,同时也摘要:利用混沌理论对电力系统负荷数据进行了相空间重对电力系统负荷预测提出了更高的要求,尤其是短构,绘出了其二维相空间相图,同时对负荷的相关维数D2及期负荷预测甚至超短期负荷预测(即日负荷预
5、测)。负荷时间序列的最大Lyapunov指数(λ1)进行了计算。由计由于影响负荷变化的因素较多,以及电力系统本身算结果发现电力系统负荷具有混沌特性,其外在表现为貌似的非线性,使电力系统负荷在一定程度上呈现貌似随机的无规则特性,且内部系统的时间序列具有分数维D2随机的特点,很难建立精确的数学模型来对其描述,及最大(λ1)大于零。最后运用嵌入相空间的局域线性法对能否提出更加可靠、准确的方法一直是人们研究的某地区电网的有功负荷作了预测。此方法是一种新的电力课题。系统负荷预测方法,为以后的研究人员提供了新的思路。所谓混沌系统是不可预测的,是指不可能长期关键词:混沌;相空间;L
6、yapunov指数;吸引子的、较为准确的定量预测,然而,利用混沌的确定性中图分类号:TM715文献标识码:A可以进行较为准确的、短期的、定量预测。本文从嵌入相空间理论出发,利用混沌理论的一系列方法,对1引言电力系统负荷序列的混沌特征量进行计算,用相空混沌是确定性系统中由于内凛随机性而产生的间理论对电力系统负荷作了24h预测。从预测结一种外在的、复杂的、貌似无规则的运动。混沌并不果看,此种方法的预测精度高、计算速度快,是电力是无序与紊乱,更像是无周期性的秩序。自1963年系统负荷短期预测的一种简单、易行的方法。Lorenz首次提出“蝴蝶效应”以来,随着人们对混沌2电力系
7、统负荷的混沌特性分析学的深入研究,无论是在生物学、数学、物理、化学还是在天文学、经济学甚至在艺术领域,混沌学都得到2.1负荷吸引子的相空间重构[1～4]了越来越广泛的应用。这使混沌学在现代科电力系统负荷数据是以一定时间采样而得到的第11期李天云等:电力系统负荷的混沌特性及预测37离散时间序列。对此类时间序列,Pakard提出了相τ过大,也不能使τ过小。许多文献对τ的确定进[9][10～12]空间重构的思想。行了论述,较为准确的方法有Rew.m.fracer[12]该理论认为:确定任一系统的状态所需要的全andharry.l.swinney提出的互信息
