城镇居民生活用电与人均收入情况、家庭人口多少及居民住房条件有关。一般按一下两种方法预测。
1. 综合用电水平法。按照居民人数及每人平均耗电量得到居民总用
电量。
2. 负荷密度法。根据对不同城市的调查,参照城市发展规划、人口
规划、居民收入水平增长情况等,用没平方公里面积用电量。来测算城镇负荷水平。
(7)农业用电预测方法
可按每亩地的平均用电量来测算,例如排灌、农、牧、林、渔业的生产用电和农村照明等。按照有关文件规定,乡镇企业和农村个体工业户中,凡符合工业生产条件的,应列入有关的工业行业,不列入农业;不够工业生产条件的,应列入农业用电。
1.1.3、一元线性回归法
(1)一元线性回归模型
在一元线性回归中,自变量x是可控制或是可以精确观察的变量,因变量Y是依赖于x的随机变量。假设x与Y的关系为: y= a+bx
x与Y的这种关系称为一元线性回归模型。 (2)模型未知参数的估计(a,b)
假设已知变量x和y的n对历史数据,即样本(xi,yi),满足:
yi=a +b xi
采用最小二乘法估计a, b。
首先按下式作离差平方和:
Q?a,b????yi?a?bxi?i?1n2
选取适当的参数a, b,似的Q(a, b)达到最小。利用高等数学中的求极值的方法,
n?Q??2??yi?a?xi??0?ai?1求解:?Q?b 得到
??2??yi?a?xi?xi?0i?1n
上式中的
(3)模型检验
在研究变量x与变量y的相关关系时,定义它们的相关系数(样本相关系数)为:
n???(xi?1i?x)(yi?y)n?(xi?1n
i?x)2?(yi?y)2i?1可以用相关系数?来描述Y与x之间线性相关的近似程度,??1。
① 当??0时, x对Y的影响变小,线性关系减弱。特别的,当??0时,称Y
与x不相关;
② 当??1时, x对Y的影响也加大,线性关系程度加强。特别的,当??1时,
称Y 与x完全相关;
③ 当??0时,Y随x增加而增加,称Y与x正相关; ④ 当??0时,Y随x减小而减小,称Y与x负相关。
1.1.4、其他回归法 (1)、双曲线
双曲线函数的规范方程为:
1b?a? yx
作变量代换 x’=1/x,y’=1/y 这样双曲线方程就变为直线方程:
y’=a+bx’
利用观测值(xi,yi),按x’i=1/xi,y’i=1/yi可以计算出(xi,yi) (i=1,2,……,n).因此对于x和y就可以利用上文所介绍的方法计算出参数估计值a', b',接着就可以按下式进行预测。模型有效性检验,如同一元线性回归分析一样。
1b'?a'? 'x'y(2)、幂函数曲线 幂函数曲线的规范方程是:
先将函数表达式两端取自然对数得到:
再作变换,令x’=1nx, y’=lny,并记A=1na,则幂函数曲线方程就变为直线方程
y'?A?bx'
利用观测值(xi,yi)可以计算出(x’i,y’i) (i=1,2,……,n).对于x’和y’就可以利用上文所介绍的方法计算出参数估计值A', b',又有a'=eA',因此可以得到:
模型有效性检验,如同一元线性回归分析一样。 (3)、指数曲线
倒指数曲线函数的规范方程是:
y?aebx?a?0?
先将函数表达式两端取自然对数得到:
lny?lna?bx
再作变换,令x’=x,y’=lny, 并记A=lna,则倒指数函数曲线方程就变为直线方程
y'?A?bx'
利用观测值(xi,yi)可以计算出(x’i,y’i) (i=1,2,……,n).对于x’和y’就可以利用上文所介绍的方法计算出参数估计值A', b',又有a'=eA',因此可以得到:
模型有效性检验,如同一元线性回归分析一样。
1.2 负荷预测的过程
电力负荷预测工作的关键在于收集大量的历史数据,建立科学有效的预测数据模型,采用有效的算法,以历史数据为基础,进行大量实验性研究,归纳总结经验,不断修正模型和算法,以真正反映负荷变化规律。其基本过程如下: (1)调查和选择历史负荷数据资料 (2)历史资料整理 (3)负荷数据预处理 (4)建立负荷预测模型
1.3 程序编制
利用Excel电子表格里面的库函数进行链接、编写函数,根据历史数据对该县规划年2011—2015的电量负荷进行预测
(1)利用函数库里面INTERCEPT、SLOPE、CORREL、LN等这些函数进
行求解
(2)选择多个函数模型(一元线性函数,双曲线,幂函数曲线,倒指数曲线)与历史年的数据进行拟合
(3)把非线性模型转换为线性回归模型y=a+bx,求出截距a、斜率b、相关系数ρ
(4)对多个模型的相关系数进行比较,选择相关系数|ρ|最接近1的模型对规划年的电量、负荷进行预测
(5)用最大利用小时数和电力弹性系数对预测结果进行校核