一种让电交易曲线的换元拟合方法及3D可视化展示平台技术

本发明专利技术涉及一种让电交易曲线的换元拟合方法及3D可视化展示平台，其方法包括如下步骤：将电力实时价格相对初始价格的变化作为因变量，将交易时间间隔、已认购总电量作为第一类自变量以确定多元线性回归方程；选取多个第二类自变量和多个衰减常数对所述第一类自变量进行换元，所述多个第二类自变量分别表征让电交易曲线的水平度、斜率、曲率；调整所述多个衰减常数，将所述多个第二类自变量代入到所述多元线性回归方程，并计算对应的拟合度；将拟合度最高的一次的结果作为输出值并将其代入到所述多元线性回归方程中得到让电交易曲线。本发明专利技术拟合的交易曲线能适应多场景，精准度和速度上具备明显优势，处理过程简便，易于扩展。

【技术实现步骤摘要】
一种让电交易曲线的换元拟合方法及3D可视化展示平台
本专利技术涉及虚拟电力交易数据处理领域，尤其涉及一种让电交易曲线的换元拟合方法及3D可视化展示平台。
技术介绍
目前，根据已有的电力产业调研，绝大多数电力运营商通常采取三种传统方法对让电交易曲线进行拟合：1预先设定让电交易曲线的形状，比如自然对数曲线、指数曲线，对曲线形状进行规范性的伪拟合；2直接设定多个影响交易的变量及其高次幂，对让电交易曲线进行基于多项式的线性回归拟合；3对让电交易曲线进行分段线性回归拟合，再用插值法进行拼接以反映其非线性的变化。按以上介绍，传统拟合方法分别具有以下不足和亟待改进之处：1对于预设让电交易曲线的做法，曲线的形状变化范围很窄，无法反映真实交易中丰富的交易场景及瞬息万变的突发状况；2传统线性回归无法反映曲线的各种上下弯折变化，即使纳入某些变量的高次幂进行拟合，也很难每次让拟合结果与真实数据精准匹配，拟合结果不是过于平缓就是经常出现不切实际的爆发性增长；3因让电交易曲线随时间连续变化，插值法往往会破坏曲线的连续性，曲线无法由统一的函数形式进行解释，同时插值点也因缺乏客观标准具有一定的任意性、主观性。4另外整体上看，一旦因交易环境变化导致让电交易曲线生成机制改变，三种传统方法都不能及时进行及时调整以适应变化，这将带来重大的运营障碍和不便。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中存在的让电交易曲线拟合慢、不能反映真实交易、缺乏客观标准等技术问题，提供一种让电交易曲线的换元拟合方法。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：本专利技术的第一方面目的提供了一种让电交易曲线的换元拟合方法，包括如下步骤：将电力实时价格相对初始价格的变化作为因变量，将交易时间间隔、已认购总电量作为第一类自变量以确定多元线性回归方程；选取多个第二类自变量和多个衰减常数对所述第一类自变量进行换元，所述多个第二类自变量分别表征让电交易曲线的水平度、斜率、曲率；调整所述多个衰减常数，将所述多个第二类自变量代入到所述多元线性回归方程，并计算对应的拟合度；将拟合度最高的一次的结果作为输出值并将其代入到所述多元线性回归方程中，并根据所述多元线性回归方程作出让电交易曲线。在本专利技术的一些实施例中，所述将电力实时价格相对初始价格的变化作为因变量，将交易时间间隔、已认购总电量作为第一类自变量以确定多元线性回归方程包括如下步骤：根据因变量与自变量的多因子线性计量模型关系确定待估计的多元线性回归方程的系数个数；根据所述系数个数确定所需样本数并选取样本；对所述样本进行向量化规整，根据所述规整后的样本确定所述系数估计值；根据所述系数估计值求出样本估计值。进一步的，所述根据所述系数估计值求出样本估计值的具体步骤为：所述规整后的样本表示为：，，，其中自变量矩阵X中任一元素xi,j表示第i个自变量的第j个样本；所述系数向量B的样本估计值的计算方法：，其中XT表示X矩阵的转置，上标-1表示逆矩阵；将系数估计值B*带入到多元线性回归方程中，则因变量y的样本估计值y*：。更进一步的，所述拟合度的计算方法如下：，其中RS表示拟合度指标，y*表示因变量y的样本估计值，yi表示第i个样本,上划线表示n个样本或样本估计值的平均值：；。在本专利技术的一些实施例中，所述的让电交易曲线的换元拟合方法还包括根据预设的函数生成的随机模拟样本对交易曲线进行验证。进一步的，所述预设的函数：，其中，p表示交易价格，表示起始交易价格，t表示时间，表示起始时间，q表示认购总电量，影响函数的曲线的形状的参数k，l，u，v按需生成。更进一步的，所述预设函数同时满足以下条件：；交易时间t与股市时间相同，q≥5000。在本专利技术的一些实施例中，所述选取多个第二类自变量和多个衰减常数对所述第一类自变量进行换元，所述多个第二类自变量分别表征让电交易曲线的水平度、斜率、曲率包括如下步骤：令，；其中y和Δp表示电力实时价格相对初始价格的变化，是y曲线随时间和已认购总电量的共有水平度，和分别用来拟合y曲线随时间的斜率和曲率，和分别用来拟合y曲线随已认购总电量的变化速度和弯折程度，和分别称作时间和已认购总电量的衰减常数。进一步的，所述衰减常数δ1和δ2的取值区间为[0.00001,20]。本专利技术的第二方面目的提供了一种虚拟电厂让电交易曲线的3D可视化展示平台，包括展示模块，所述展示模块根据第一方面目的提供的让电交易曲线的换元拟合方法生成交易曲线，并将所述交易曲线3D可视化。本专利技术的有益效果是：1.本专利技术提出的让电交易曲线拟合方法具备多场景下的适用性，因采用创新的换元方法，使用者可以按需在线性回归框架下增删变量，并运用任何变量去捕捉曲线在水平度、斜率和曲率维度的形状特征，同时无需调整任何函数形式，模型的参数估计值会自动根据场景的变化而自适应调整以达到最优拟合。2.本专利技术提出的让电交易曲线拟合方法在模型迭代跑批的精准度和速度上相较传统方法具备优势，其经过换元的样块能够较好、较简洁的对曲线真实形状进行拆分描述，模拟测试也顺利得到了毫秒级的迭代速度和99%的拟合度，拟合结果适宜进行交易复盘，价格预测，管理规划。3.本专利技术提出的让电交易曲线拟合方法因算法明晰，处理过程简便，易于进行平台化的软件编程、封装打包、上线使用、可视化互动等，能形成标准化的产品在国内各电力运营商间宣传推广。附图说明图1为本专利技术中的一些实施例中让电交易曲线的换元拟合方法流程图之一；图2为本专利技术中的一些实施例中让电交易曲线的换元拟合方法流程图之二；图3本专利技术中的一些实施例中让电交易曲线的换元拟合方法的部分仿真结果示意图；图4本专利技术中的一些实施例中让电交易曲线的换元拟合方法的四个模拟交易日的拟合预测图；图5本专利技术中的一些实施例中的虚拟电厂让电交易曲线的3D可视化展示平台的结构原理图之一；图6为本专利技术中的一些实施例中的虚拟电厂让电交易曲线的3D可视化展示平台的结构原理图之二。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。参考图1，本专利技术的第一方面目的提供了一种让电交易曲线的换元拟合方法，包括如下步骤：S100.将电力实时价格相对初始价格的变化作为因变量，将交易时间间隔、已认购总电量作为第一类自变量以确定多元线性回归方程；S105.选取多个第二类自变量和多个衰减常数对所述第一类自变量进行换元，所述多个第二类自变量分别表征让电交易曲线的水平度、斜率、曲率；S110.调整所述多个衰减常数，将所述多个第二类自变量代入到所述多元线性回归方程，并计算对应的拟合度；S115.将拟合度最高的一次的结果作为输出值并将其代入到所述多元线性回归方程中，并根据所述多元线性回归方程作出让电交易曲线。在本专利技术的一些实施例中的步骤S100中，所述将电力本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种让电交易曲线的换元拟合方法，其特征在于，包括如下步骤：/n将电力实时价格相对初始价格的变化作为因变量，将交易时间间隔、已认购总电量作为第一类自变量以确定多元线性回归方程；/n选取多个第二类自变量和多个衰减常数对所述第一类自变量进行换元，所述多个第二类自变量分别表征让电交易曲线的水平度、斜率、曲率；/n调整所述多个衰减常数，将所述多个第二类自变量代入到所述多元线性回归方程，并计算对应的拟合度；/n将拟合度最高的一次的结果作为输出值并将其代入到所述多元线性回归方程中，并根据所述多元线性回归方程作出让电交易曲线。/n

【技术特征摘要】
1.一种让电交易曲线的换元拟合方法，其特征在于，包括如下步骤：
将电力实时价格相对初始价格的变化作为因变量，将交易时间间隔、已认购总电量作为第一类自变量以确定多元线性回归方程；
选取多个第二类自变量和多个衰减常数对所述第一类自变量进行换元，所述多个第二类自变量分别表征让电交易曲线的水平度、斜率、曲率；
调整所述多个衰减常数，将所述多个第二类自变量代入到所述多元线性回归方程，并计算对应的拟合度；
将拟合度最高的一次的结果作为输出值并将其代入到所述多元线性回归方程中，并根据所述多元线性回归方程作出让电交易曲线。


2.根据权利要求1所述的让电交易曲线的换元拟合方法，其特征在于，所述将电力实时价格相对初始价格的变化作为因变量，将交易时间间隔、已认购总电量作为第一类自变量以确定多元线性回归方程包括如下步骤：
根据因变量与自变量的多因子线性计量模型关系确定待估计的多元线性回归方程的系数个数；
根据所述系数个数确定所需样本数并选取样本；
对所述样本进行向量化规整，根据所述规整后的样本确定所述系数估计值；
根据所述系数估计值求出样本估计值。


3.根据权利要求2所述的让电交易曲线的换元拟合方法，其特征在于，所述根据所述系数估计值求出样本估计值的具体步骤为：
所述规整后的样本表示为：，，，
其中自变量矩阵X中任一元素,j表示第i个自变量的第j个样本；
所述系数向量B的样本估计值的计算方法：，其中XT表示X矩阵的
转置，上标-1表示逆矩阵；
将系数估计值B*带入到多元线性回归方程中，则因变量y的样本估计值y*：

。


4.根据权利要求1或3所述的让电交易曲线的换元拟合方法，其特征在于，所述拟合度的计算方法如下：
<...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭晓麟，
申请(专利权)人：武汉光谷信息技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42