基于灰色理论的区域配网无功预测分析研究

摘要

随着经济的发展，电力能源在工业生产与居民生活中扮演着越来越重要的角色。由于在配网传送过程中无功消耗量的存在，区域电力配网无功预测成为电力部门的一项十分重要的工作，预测值准确与否直接关系着电力企业的经济利益。然而，配网无功数据会受到很多未知因素的影响，因此选取合适的方法预测未来一段时间内的配网无功数据存在着一定的难度。
　　本文首先介绍了配网无功预测研究的背景、意义和国内外的研究现状，并对无功预测的方法进行了综述。然后阐述了灰色系统理论的基本理论和内容，给出了灰色预测系统建模的方法和步骤，以及模型预测精度检验的方法和指标。通过对灰色预测模型建模机理的研究，发现了传统灰色预测模型(GM(1，1)模型）的局限性。因此，本文从内部和外部两个方面对传统的GM(1，1)模型进行了改进。采用了建模的级比检验来判断原始序列建模的可行性，对于级比检验不合格的序列，给出了数据变换处理的方法;修正了预测模型的α参数，削弱了数据序列因发展速度过快而造成预测结果不准的影响;利用局部残差修正，减小了预测误差，提高了预测精度;采用等维信息递补的方法，使得灰色预测模型能够更为充分的利用新的信息，更加合理。最后，通过对清远市源潭镇某一区域一段时间内实际无功数据的分析，并与传统的GM(1，1)预测模型相比较，对区域无功数据模型的预测精度进行了检验。结果表明，GM(1，1)模型在用于短期无功数据预测时相对误差较小，可以控制在6％以下，改进后的模型进一步提高了预测精度，将相对误差控制在了4％以下，验证了改进后的GM(1，1)预测模型的正确性和实用性，可以满足该地区短期无功数据预测的需求。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 配网无功预测研究的背景和意义

1．2 配网无功预测的国内外研究现状

1．3 无功预测的分类和特点

1．4 无功预测的基本要求及步骤

1．4．1 无功预测的基本要求

1．4．2 无功预测的步骤

1．5 无功预测方法综述

1．5．1 经典预测方法

1．5．2 传统预测方法

1．5．3 现代预测方法

1．6 本课题研究的主要内容

第二章 灰色系统的基本理论和模型

2．1 灰色系统的基本概念

2．1．1 灰色系统的定义及模型特征

2．1．2 灰色系统的基本特点

2．1．3 灰色系统的基本原理

2．1．4 灰色系统理论的主要内容

2．2 灰色系统理论的主要方法

2．2．1 累加生成

2．2．2 累减生成

2．3 灰色系统建模

2．3．1 灰色微分方程

2．3．2 灰色系统的建模机理

2．3．3 GM(1，1)模型

2．3．4 GM(1，n)模型

2．4 模型精度检验

2．5 预测结果误差分析

2．6 本章小结

第三章 灰色预测模型的改进

3．1 传统GM(1，1)模型的局限性

3．2 GM(1，1)模型的内部优化

3．2．1 建模的可行性检验及修正

3．2．2 修正参数提高灰色预测的精度

3．3 GM(1，1)模型的外部优化

3．3．1 局部残差修正

3．3．2 等维信息处理

3．4 本章小结

第四章 数据的获取及有效性分析

4．1 数据的获取

4．2 数据的有效性分析

4．3 本章小结

第五章 改进模型的实际应用

5．1 数据的选取与建模可行性分析

5．2 无功数据短期预测实例

5．2．1 算例分析

5．2．2 预测结果统计比较分析

5．2．3 模型精度检验及误差分析

5．3 未来无功数据最大值的预测

5．4 本章小结

总结与展望

参考文献

攻读硕士期间发表的论文

声明

致谢