基于分形理论的电力系统负荷短期预测研究

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1、中图分类号：TM714密级：公开UDC：本校编号：硕士学位论文论文题目：基于分形理论的电力系统负荷短期预测研究研究生姓名：赵飞学号：0207453学校指导教师姓名：苏宏升职称：教授申请学位等级：工学硕士学位专业：模式识别与智能系统论文提交日期：2010.6.10论文答辩日期：2010.6.6万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含获得兰州交通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中

2、作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解兰州交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权兰州交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日万方数据硕士学位论文基于分形理论的电力系统负荷短期预测研究ResearchonShort-termLoadForecastingofElectrical

3、PowerSystemBasedonFractalTheory作者姓名：赵飞学科、专业：模式识别与智能系统学号：0207453指导教师：苏宏升教授完成日期：2010年6月兰州交通大学LanzhouJiaotongUniversity万方数据兰州交通大学硕士学位论文摘要电力系统负荷预测是电力系统智能化、现代化的重要内容之一。准确的电力系统短期负荷预测可以经济、合理地安排电网内部机组的启停，提高资源的利用率；可以合理安排检修，保障社会生产、生活的正常进行，提高电力企业的经济效益和社会效益；可以优化电网调度和电网的安全运行。因此，研究电力系统负荷短期预测技术具有重要的现实意义。电力

4、系统负荷短期预测研究有较长的历史。传统的方法主要有，回归分析法和趋势 外推法等。新兴理论方法有，人工神经网络模型、专家系统、灰色预测模型和模糊理论 等。回归分析法和趋势外推法具有原理、结构简单，预测速度快的特点。但是模型初始 化难度大，没有考虑各种影响因素。虽然新兴理论方法有着各自的优越性，但是都存在 着不同的缺陷。如：人工神经网络模型存在训练速度慢、存在不收敛的情况；专家系统 存在知识规则建立困难，相对其它方法工作量要大得多。随着电力系统的快速发展，特 别是电力市场的发展，现有的方法已经不能满足电力系统的要求。因此，需要对电力系 统负荷短期预测理论进行更深入的研究来满足日益

5、发展的电力系统的要求。 分形理论是非线性系统理论中最为活跃的分支之一，研究的是复杂系统产生的不光 滑、不可微分的复杂几何体。它描述了非线性系统确定性与随机性的统一，有序与无序 的统一。对于电力系统负荷而言，分形具有的自相似性和标度不变性能从不同地区、不 同时间等局部电力系统负荷来推断整体特性。这也符合分形理论的局部与整体具有同构 性。随着电力市场的发展，竞价上网、分时电价以及实时电价的实施，市场将成为影响 电力系统负荷的主要因素，而分形能有效的克服市场因素，且不需要任何假设，也不存 在不收敛的情况，因此本文将分形理论引入到电力系统负荷短期预测领域。 本文的主要工作如下：(1)

6、运用C-C方法计算电力系统短期负荷的时间延迟。对该方法存在的不足进行修正，通过实际电力系统负荷数据检验，修正后的方法对时间延迟的判定更加准确。(2)对电力系统负荷曲线进行分析，包括电力系统负荷的日负荷变化规律、周负荷变化规律和年负荷变化规律，通过比较得出电力系统负荷变化具有一定的周期性规律。运用分形理论，计算电力系统短期负荷的分维数和Kolmogorov熵表明：相同空间状态 下电力系统负荷具有自相似性；相同时间尺度下电力系统负荷具有自相似性；不同时间 空间尺度下电力系统负荷具有自相似性。验证电力系统短期负荷的分形特征。(3)根据分形理论，设计了一种基于分形理论的电力系统负荷短

7、期预测方法。该方 法以2009年9月南方某地区电力系统负荷短期数据为依据，进行短期预测，并与神经-I-万方数据基于分形理论的电力系统负荷短期预测研究网络预测结果进行比较。预测结果表明，基于分形理论的电力系统负荷短期预测是可行的，并且预测精度较高。关键词：分形理论；短期负荷预测；负荷特性论文类型：应用技术研究-II-万方数据兰州交通大学硕士学位论文AbstractLoadforecastingisasignificantcontentintermsofintelligentizationandmodern