基于混沌理论及小波理论的短期负荷预测

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1、第33卷第1期四川电力技术Vo1．33．No．12010年2月SichuanElectricPowerTechnologyFeb．。2010基于混沌理论及小波理论的短期负荷预测李凌舟，赵华阳，席川(1．四川电力职业技术学院，四川成都610072；2．中电投电力工程有限公司海阳核电项目部，山东海阳265116)摘要：分析了多种负荷预测的方法，着重分析了负荷的混沌特性与小波特性，同时分析了小波变换能够反应负荷的变化趋势与随机因素。利用Matlab工具，建立了基于小波理论与混沌理论相结合的负荷预测模型，并利用该模型对四川某地区短期电力负荷进行了有效的预测。关键词：短期负荷预测；

2、混沌理论；小波理论Abstract：Manyloadforecastingmethodsareanalyzed，andtheemphasisoftheseanalysesarethechaoticcharacterandwave—letcharacterofshort—termload．Meanwhile，wavelettransformwhichCanreflectthechangetrendandrandomfactorintheloadisanalyzed．UsingMatlabtool，loadforecastingmodelbasedonthechaostheo

3、ryandwavelettheoryisestablished．Andusingthismodeltheshort—termloadofanareainSichuanprovinceisforecasted．Keywords：short—termloadforecasting；chaostheory；wavelettheory中图分类号：TM714文献标志码：A文章编号：1003—6954(2010)O1～0001—04短期电力负荷具有很强的混沌特性。电力系统0引言的短期负荷受到各种社会、自然因素影响，是典型的非线性系统，一般方法难于精确建模⋯。而混沌理短期负荷预测直接影

4、响着电力系统开停机的调控。在电力市场条件下，预测的精度直接关系到整个论，则打破以往传统分析中单一的确定性分析或随机电力系统运行的经济效益，作为电力系统的一项基本性分析，建立将两者统一起来的有效分析方法，利用工作，短期负荷预测一直受到广泛关注¨J。短期电力负荷的混沌特性，通过建立电力负荷的混沌长期以来，人们对电力系统负荷预测，特别是短模型，可以有效地进行短期电力负荷的预测。文献期负荷预测进行了大量的研究，提出了许多有效的方[1—8]已成功建立了电力负荷的混沌模型，并就长法。近年来，随着科学技术的迅速发展，预测理论技期、中长期、短期电力负荷进行了预测。术也取得了长足的进展，新

5、的预测方法，尤其是属于1．2短期电力负荷混沌模型的预测方法人工智能与模式识别领域的新方法不断出现，为电力近年来，随着非线性系统研究的发展，基于混沌负荷预测问题的研究提供了有力工具J。理论的非线性时间序列预测模型在短期电力负荷预文献[8]应用了回归模型预测法，文献[3]应用测中的应用引起了人们的广泛兴趣，越来越多的基于了时间序列预测法，文献[6]应用了人工神经网络混沌理论的预测方法应用于电力系统短期负荷预测，法，文献[5]应用了灰色预测法，文献[6]应用了模糊而且取得了较好的预测效果。。。数学法，文献[7]应用了小波分析方法。各种不同方法的应用，为负荷的预测提供了多种预测手

6、段。事实2短期电力负荷小波分析和混沌模型上，就现有的文献来看，中国电网的负荷记录，基本上都具有混沌特性，并且其关联维数常常为2点多(界2．1短期电力负荷仿真步骤于2和3之间)。设计一个基于混沌时间序列的电力负荷预测系统，利用小波分解将电力负荷数据的高频分量与低频1短期电力负荷的混沌特性分量进行分解。判断分量的混沌特性，对于具有混沌1．1混沌特性特性的分量，采用混沌模型进行预测，其他分量采用·l·第33卷第1期四JIl电力技术Vo1．33，No．12010年2月SichuanElectricPowerTechnologyFeb．，2010RBF网络利用样本进行训练并预测，最

7、后进行小波))砂()dt(3)重构。本程序电力负荷序列采用了四川省电力公司一某供电局30日的电力负荷数据。短期负荷预测流程式(2)可允许性条件的重要意义在于，如果(t)图见图1所示。小波分量预测流程图见图2所示。的傅里叶变换()在原点=0处连续，则必有(0)=0，即』：：(t)dt=0。这说明函数Ifr(t)有“波动”的特点。又由于(t)∈L。(R)，于是(t)只在原点附近才有明显起伏，而在远离原点的地方必将迅速向零衰减，所以它被称为“小波”。从物理意义来看，参数b决定t的波动时间，参数。决定波动的幅度，这体现了小波变换“时域