电力现货市场日前价格和实时价格的预测方法

摘要

本发明提供了一种电力现货市场日前价格和实时价格的预测方法，包括：构建价格预测模型；分别根据历史电力数据采用最小二乘法对价格预测模型进行多项式拟合，得到多项式次数为4的市场日前价格预测模型和实时价格预测模型；分别采用市场日前价格预测模型和实时价格预测模型对电力现货市场日前价格和实时价格进行预测。本方法预测准确度高，且填补了市场空白，为实际的应用提供了可能性。

说明书

技术领域

本发明涉及电价预测技术领域，尤其涉及一种电力现货市场日前价格和实时价格的预测方法。

背景技术

在电力行业市场化的逐渐深入，以及全国电力现货市场试点地区开始试运行的背景下，电价预测的准确性高低已成为发电厂能否制定最优发电量以及最优报价策略来获得最大利润的关键因素。日前市场电价预测是用于预报次日的电价走势，实时市场电价预测用于预报实时市场中各时段的电价走势，发电厂可依据日前、实时预测电价来申报次日电量的买入、卖出意愿，制定出最优策略来获取最大利润。由于电价预测的概念提出的相对较晚，相关研究不多，国内电力现货市场至今没有普遍实际应用的电价预测方法。

因此，亟需一种可以准确预测电力现货市场日前价格和实时市场的价格的方法。

发明内容

本发明提供了一种电力现货市场日前价格和实时价格的预测方法，以解决现有技术问题中存在的缺陷。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

一种电力现货市场日前价格和实时价格的预测方法，包括：

构建价格预测模型；

分别根据历史电力数据采用最小二乘法对所述价格预测模型进行多项式拟合，得到多项式次数为4的市场日前价格预测模型和实时价格预测模型；

分别采用市场日前价格预测模型和实时价格预测模型对电力现货市场日前价格和实时价格进行预测。

优选地，价格预测模型如下式(1)所示：

C1＝a0+a1*P1+a2*P1

其中，a0、a1、a2、a3、a4为待定系数，C1为电价，P1为净负荷。

优选地，市场日前价格预测模型具体根据如下步骤得到：

S31获取现货市场中的

其中，

S32将

优选地，实时价格预测模型具体根据如下步骤得到：

S41获取现货市场中的

其中，

S42将

优选地，采用市场日前价格预测模型对电力现货市场日前价格进行预测，包括：

根据给出的预测日前统调负荷数据、预测日前外送计划数据、预测日前全网新能源出力数据，并将数据处理成

根据下式(4)计算出

其中，

将

优选地，采用实时价格预测模型对电力现货市场实时价格进行预测，包括：

根据给出的预测实时统调负荷数据、预测实时外送计划数据、预测实时全网新能源出力数据，并将数据处理成

根据下式(5)计算出

其中，

将

由上述本发明的电力现货市场日前价格和实时价格的预测方法提供的技术方案可以看出，本发明将历史电价与历史净负荷通过最小二乘法进行多项式拟合，输出其拟合系数；再构建电价预测函数，利用电力现货市场系统交易机构所给出的市场信息计算出预测净负荷并将预测净负荷代入电价预测函数中，从而求得预测电价。本方法预测准确度高，且填补了市场空白，为发电厂的电价决策提供依据，为实际的应用提供了可能性。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实施例的电力现货市场日前价格和实时价格的预测方法流程示意图；

图2为本实施例的日前市场电价预测方法流程示意图；

图3为本实施例的日前出清电价与日前净负荷关系函数的系数输出结果示意图；

图4为计算出的某日预测日前电价与日前实际电价对比结果示意图；

图5为本实施例的实时电价预测方法流程示意图；

图6为本实施例的实时出清电价与实时净负荷关系函数的系数输出结果示意图；

图7为计算的预测实时电价与实时实际电价对比结果示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作的组。应该理解，这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例做进一步的解释说明，且并不构成对本发明实施例的限定。

实施例

图1为本实施例的电力现货市场日前价格和实时价格的预测方法流程示意图，参照图1，该方法包括：

S1构建价格预测模型。

价格预测模型如下式(1)所示：

C

其中，a0、a1、a2、a3、a4为待定系数，C1为电价，P1为净负荷。

S2分别根据历史电力数据采用最小二乘法对所述价格预测模型进行多项式拟合，得到多项式次数为4的市场日前价格预测模型和实时价格预测模型。

市场日前价格预测模型具体根据如下步骤得到：

S211获取现货市场中的

其中，

S212将

实时价格预测模型具体根据如下步骤得到：

S221获取现货市场中的

其中，

S222将

S3分别采用市场日前价格预测模型和实时价格预测模型对电力现货市场日前价格和实时价格进行预测。

采用市场日前价格预测模型对电力现货市场日前价格进行预测，具体包括：

根据给出的预测日前统调负荷数据、预测日前外送计划数据、预测日前全网新能源出力数据，并将数据处理成

根据下式(4)计算出

其中，

将

采用实时价格预测模型对电力现货市场实时价格进行预测，具体包括：

根据给出的预测实时统调负荷数据、预测实时外送计划数据、预测实时全网新能源出力数据，并将数据处理成

根据下式(5)计算出

其中，

将

以下为采用本方法进行电价预测的具体算例：

1)图2为本实施例的日前市场电价预测方法流程示意图，参照图2，具体步骤如下：

S1：构建日前出清电价与日前净负荷关系函数，即式(1)，其中，a0、a1、a2、a3、a4为待定系数。

S2：输入某电力现货市场某月的历史日前统调负荷、历史日前外送计划、历史日前全网新能源出力、历史日前出清电价，即，

S3：读取

S4：将

S5：输出拟合多项式系数a0、a1、a2、a3、a4。图3为本实施例的日前出清电价与日前净负荷关系函数的系数输出结果示意图，参照图3，采用Matlab工具箱计算出的日前出清电价与日前净负荷关系函数的待定系数。即a0＝p5＝151.9；a1＝p4＝79.43；a2＝p3＝0.3259；a3＝p2＝5.849；a4＝p1＝3.434。

S6：构建日前出清电价预测函数。

S7：读取预测日前统调负荷数据、预测日前外送计划数据、预测日前全网新能源出力数据，并计算出预测日前净负荷，即：

S8：将

图4为计算出的某日预测日前电价与日前实际电价对比结果示意图，参照图4，横坐标为时间段，纵坐标为价格。曲线predicted表示预测日前电价，曲线real表示日前实际电价。经计算，该日预测日前电价与日前实际电价的平均绝对误差百分比(MAPE)为11.8％。

2)图5为本实施例的实时电价预测方法流程示意图，参照图5，具体步骤如下：

S1：构建实时出清电价与实时净负荷关系函数，即式(1)。其中，a0、a1、a2、a3、a4为待定系数。

S2：输入某电力现货市场某月的历史实时统调负荷、历史实时外送计划、历史实时全网新能源出力、历史日前出清电价，即，

S3：读取

S4：将

S5：输出拟合多项式系数a0、a1、a2、a3、a4。图6为本实施例的实时出清电价与实时净负荷关系函数的系数输出结果示意图，参照图6，采用Matlab工具箱计算出的实时出清电价与实时净负荷关系函数的待定系数。即b0＝p5＝136.2；b1＝p4＝65.75；b2＝p3＝24.58；b3＝p2＝20.12；b4＝p1＝5.005。

S6：构建实时出清电价预测函数。

S7：读取预测实时统调负荷数据、预测实时外送计划数据、预测实时全网新能源出力数据，并计算出预测实时净负荷，即：

S8：将

综上所述，当前国内电力现货市场中发电厂进行报价的通常手段是通过报价员的主观经验来判断电力现货市场价格的走势，再作出报价决策。这种方式很难准确预测出电力现货市场出清价格走势，且高度依赖报价员的经验，从而导致发电厂利润无法得到保障。本方案通过回归模型法来拟合出电价与预测净负荷的回归曲线，挖掘出电价与预测净负荷之间的关系，从而对电价走势做出预测。此方法简捷且能够满足一定精度，并且随着电力现货市场运行时间的积累，历史数据的丰富，预测电价的精度会不断提升，有效的解决了当前电力现货市场发电厂报价人员所面临的难题。

本领域技术人员应能理解上述输入框的应用类型仅为举例，其他现有的或今后可能出现的输入框应用类型如可适用于本发明实施例，也应包含在本发明保护范围以内，并在此以引用方式包含于此。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。