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一种基于最优组合模型的终端能源消费中电能占比预测方法技术

技术编号:23892705 阅读:50 留言:0更新日期:2020-04-22 07:08
本发明专利技术公开了一种基于最优组合模型的终端能源消费中电能占比预测方法,包括以趋势外推模型为单一预测模型求得能源‑电能消费量预测值;以灰色预测模型为单一预测模型求的能源‑电能消费量预测值;求解趋势外推模型和灰色预测模型的预测误差;根据模型预测误差平方和的倒数来确定组合模型中各单一模型的权重,从而确定组合预测模型;以模型误差最小原则确定最优预测点数;以电能消费量和能源消费量为基础,利用组合预测模型分别预测未来年份的电能和能源消费量,通过比例运算间接求得终端能源消费中电能占比PETEC预测值。本发明专利技术针对整体随时间变化呈现平稳演变规律的数据序列的预测效果较好,能够有效预测能源消费趋势。

An optimal combination model based forecasting method for the proportion of electric energy in terminal energy consumption

【技术实现步骤摘要】
一种基于最优组合模型的终端能源消费中电能占比预测方法
本专利技术属于电气新能源研究领域范畴,特别是涉及一种基于最优组合模型的终端能源消费中电能占比预测方法。
技术介绍
近些年来,城市能源变革促进了地区能源消费结构的改善和电能替代进程的发展,而这也将进一步推动未来地区用电量的显著增长和终端能源消费中电能占比的持续提高;与此同时,由于能源变革政策和措施具有阶段性,地区终端能源消费中电能占比增速将一定程度上呈现出随机波动的时间变化趋势,对电网公司的电力需求预测工作提出更高要求,在城市能源变革进程中,PETEC整体上呈递增趋势,但由于能源变革包含着不同发展阶段,各个阶段的能源政策、推进措施与改造进度存在差异,使得不同年份的PETEC增长速率变化较大,增加了对其进行精确预测的难度,在电气化能源消费水平预测工作中,我国能源统计部门与电网公司传统的预测方式为利用单一预测模型对PETEC预测进行直接或间接预测,这在一定程度上简化了预测过程,但仅使用一种预测模型难以全面把握电气化水平增长规律,限制了能源、电力消费预测的准确性。现代预测方法主要包括灰色预测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于最优组合模型的终端能源消费中电能占比预测方法,其特征在于,包括以下步骤:/n步骤S1、获取待预测年份前n年的历年电能消费总量数据和能源消费总量数据,建立趋势外推预测模型,以趋势外推模型为单一预测模型求得能源-电能消费量预测值;/n步骤S2、以灰色预测模型为单一预测模型求的能源-电能消费量预测值;/n步骤S3、分别求解趋势外推模型和灰色预测模型的预测误差;/n步骤S4、根据模型预测误差平方和的倒数来确定组合模型中各单一模型的权重,从而确定组合预测模型;/n步骤S5、以模型误差最小原则确定最优预测点数;/n步骤S6、以电能消费量和能源消费量为基础,利用组合预测模型分别预测未来年份的电能...

【技术特征摘要】
1.一种基于最优组合模型的终端能源消费中电能占比预测方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1、获取待预测年份前n年的历年电能消费总量数据和能源消费总量数据,建立趋势外推预测模型,以趋势外推模型为单一预测模型求得能源-电能消费量预测值;
步骤S2、以灰色预测模型为单一预测模型求的能源-电能消费量预测值;
步骤S3、分别求解趋势外推模型和灰色预测模型的预测误差;
步骤S4、根据模型预测误差平方和的倒数来确定组合模型中各单一模型的权重,从而确定组合预测模型;
步骤S5、以模型误差最小原则确定最优预测点数;
步骤S6、以电能消费量和能源消费量为基础,利用组合预测模型分别预测未来年份的电能和能源消费量,通过比例运算间接求得终端能源消费中电能占比PETEC预测值。


2.根据权利要求1所述的一种基于最优组合模型的终端能源消费中电能占比预测方法,其特征在于,步骤S1中趋势外推模型为:
pn+1=a1(n+1)2+a2(n+1)+a3(1);
qn+1=b1(n+1)2+b2(n+1)+b3(2);
其中,a1、a2、a3为别为趋势外推预测模型矩阵形式的电能消费总量的待求系数矩阵a的前三项的值,pn+1为第n+1年的电能消费总量,b1、b2、b3为别为趋势外推预测模型矩阵形式的能源消费总量的待求系数矩阵b的前三项的值,qn+1为第n+1年的电能消费总量;
a,b的求解方式如下:
a=(xTx)-1xtP(3);

b=(xTx)-1xTQ(4);
其中,
根据电能消费总量和能源消费总量与终端能源消费中电能占比的关系得到基于趋势外推模型的第n+1年的与终端能源消费中电能占比的预测值pre1,公式如下所示:



其中,RL和ReL为能源、电能损失率,Requ为电能的标准煤折算系数。


3.根据权利要求1所述的一种基于最优组合模型的终端能源消费中电能占比预测方法,其特征在于,步骤S2中以灰色预测模型为单一预测模型求的能源-电能消费量预测值,分别将待预测年份前n年的历年电能消费总量数据P和能源消费总量数据Q进行累加,生成的新数据序列P_sum与Q_sum,然后分别对新数据序列P_sum与Q_sum构造灰色预测模型一阶微分方程:






其中,c1、c2分别为电能消费总量的求解系数,d1、d2分别为电能消费总量的求解系数;
该一阶微分方程的解为指数形式,即:






其中,p_sumn+1为电能消费总量前n+1个变量的和,q_sumn+1为能源消费总量前n+1个变量的和,将式(8)和(...

【专利技术属性】
技术研发人员:周建华姜维伊朱倩
申请(专利权)人:东南大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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