電力市場(chǎng)的短期電價(jià)預(yù)測(cè)范文

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1基于電力市場(chǎng)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中不同用戶(hù)電量差異進(jìn)行短期電價(jià)預(yù)測(cè)分析

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生于上個(gè)世紀(jì)中期，其主要是通過(guò)非常廣泛的鏈接將無(wú)數(shù)的處理單元組成自適用性非常強(qiáng)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，由此可見(jiàn)它并不是線(xiàn)性系統(tǒng)，所以對(duì)于復(fù)雜變化有處理的可能，現(xiàn)階段短期電價(jià)預(yù)測(cè)所使用的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中前向型種類(lèi)的分支，其具有三層以上的單向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，在層與層之間實(shí)現(xiàn)全連接，但層次內(nèi)部并無(wú)連接，這樣就可以對(duì)電價(jià)原始數(shù)據(jù)中必然存在的非線(xiàn)性數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，而且舍去建立數(shù)學(xué)模型的復(fù)雜程序，網(wǎng)絡(luò)可以直接通過(guò)學(xué)習(xí)訓(xùn)練為所提供的數(shù)據(jù)選擇映射關(guān)系，由于不同用電戶(hù)的生產(chǎn)生活用電需求不同，而且之間并不存在必然的聯(lián)系，所以在假設(shè)電價(jià)不變的情況下，其用電量就會(huì)隨著生產(chǎn)的狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，例如農(nóng)民群體的用電高峰期在6~8月，主要是用于農(nóng)作物的灌溉，從事生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的用戶(hù)，其用電量主要在白天，而居民用戶(hù)生活用電由于其不可變動(dòng)性，基本集中于晚上，而且變化的幅度并不明顯，除此之外受到節(jié)日、氣溫等影響，用電量也會(huì)發(fā)生變化，例如在春節(jié)，用電量將會(huì)大幅度上漲，冬天12月~1月受到氣溫的影響，用電量也會(huì)達(dá)到高峰，而夏季7~8月，用電量同樣大幅度增加，以安徽省安慶市為例，其主要經(jīng)濟(jì)支柱為水泥制造業(yè)，化工行業(yè)也占據(jù)財(cái)政收入的主要部分，如果有其4月份不同用戶(hù)的用電量情況，就可以對(duì)其5、6月用電量進(jìn)行判斷，從而確定電價(jià)，結(jié)果如表1所示，由此可見(jiàn)通過(guò)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法可以對(duì)電價(jià)進(jìn)行預(yù)測(cè)，而且可以將誤差控制在10%左右。

2基于電力市場(chǎng)時(shí)間序列分解和供求關(guān)系的短期電價(jià)預(yù)測(cè)分析

通過(guò)大量電價(jià)歷史數(shù)據(jù)分析對(duì)比發(fā)現(xiàn)在工作日用戶(hù)電量明顯大于休息日，電價(jià)的變化幅度也會(huì)受到其影響，所以將電價(jià)的時(shí)間系列依照此規(guī)律劃分成工作日電價(jià)和休息日電價(jià)，然后從趨勢(shì)分量、周期分量、隨機(jī)分量三個(gè)部分分別展開(kāi)分析，趨勢(shì)分量的分析方法主要是通過(guò)移動(dòng)而去除時(shí)間系列自身的不規(guī)則變動(dòng)，即移動(dòng)平均法，利用移動(dòng)平均法可以得到原始數(shù)據(jù)平滑移動(dòng)的模型，而不同的多項(xiàng)平均數(shù)又可以得到一個(gè)新的數(shù)列，新數(shù)列的波動(dòng)性明顯低于原數(shù)列，這樣其特征就更加明顯；周期分量的分析主要依靠可以將序列形式轉(zhuǎn)換為由振幅、相位、頻率均不同的正弦信號(hào)重合的新序列的傅里葉分析法，這樣就可以從大量數(shù)據(jù)中得到隱藏的周期分量；在趨勢(shì)分量和周期分量的基礎(chǔ)上就可以得出數(shù)據(jù)的隨機(jī)分量，三種分量得出后就可以對(duì)電價(jià)進(jìn)行預(yù)測(cè)，由于不同季節(jié)、不同日期、甚至不同時(shí)段戶(hù)電量都會(huì)發(fā)生變化，所以電價(jià)受到供求關(guān)系的變化，而會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)，所以時(shí)間序列分解也是在融入供求關(guān)系即戶(hù)電量和最大負(fù)荷變化的影響的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，所以在此方法中必須對(duì)戶(hù)電量和最大負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)[3]。

最大負(fù)荷功率又稱(chēng)峰值符荷，現(xiàn)階段其預(yù)測(cè)方法主要分為三種，分別是直接預(yù)測(cè)法、電量負(fù)荷率法和負(fù)荷曲線(xiàn)法，其中使用最為廣泛的是電量負(fù)荷率法，這種方法需要建立在預(yù)算出戶(hù)電量的基礎(chǔ)之上，不論是電網(wǎng)還是用戶(hù)其電量數(shù)據(jù)通常不會(huì)因?yàn)榻?jīng)濟(jì)條件變化而出現(xiàn)明顯的浮動(dòng)，具有相對(duì)穩(wěn)定性，所以其數(shù)據(jù)基本完整，利用現(xiàn)代計(jì)算手段和容易對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得到其明顯的變化規(guī)律，從而構(gòu)建出其預(yù)測(cè)的模型，峰值負(fù)荷作為電量在不同時(shí)間坐標(biāo)上的分布值，具有很強(qiáng)的隨機(jī)性，所以進(jìn)行直接預(yù)測(cè)和負(fù)荷曲線(xiàn)預(yù)測(cè)都會(huì)忽視其隨機(jī)性的特點(diǎn)，得到片面的數(shù)據(jù)，從而應(yīng)先預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，而電量負(fù)荷率法考慮到隨機(jī)變化因素所以相對(duì)更為準(zhǔn)確[4]。此方法分為針對(duì)用戶(hù)側(cè)和電源側(cè)兩種，其預(yù)測(cè)方法主要分為典型曲線(xiàn)負(fù)荷疊加法、行業(yè)同時(shí)率法和年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)法三種，典型曲線(xiàn)負(fù)荷疊加法是指將各類(lèi)用戶(hù)中具有典型的日負(fù)荷曲線(xiàn)進(jìn)行機(jī)械式重疊，從而直接讀取最大負(fù)荷，通過(guò)對(duì)所選擇的各類(lèi)用戶(hù)的用電量和一年中最大的負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)確定各類(lèi)用戶(hù)的年最大負(fù)荷，由于冬季的用電量在平均值上明顯高于夏季，所以通常選擇冬季中有代表的日子的負(fù)荷曲線(xiàn)進(jìn)行絕對(duì)值計(jì)算，從而得出所選取各類(lèi)用戶(hù)的日負(fù)荷曲線(xiàn)，將所有得到的日負(fù)荷曲線(xiàn)進(jìn)行疊加就可以得到電力系統(tǒng)的綜合負(fù)荷值的最高指標(biāo)[5]。行業(yè)同時(shí)率法是考慮到各類(lèi)用戶(hù)最大負(fù)荷不可能同時(shí)出現(xiàn)，所以電力系統(tǒng)的最大負(fù)荷可以在電量負(fù)荷率法所得的數(shù)值的合理范圍內(nèi)；年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)主要針對(duì)最大負(fù)荷功率和用電量之間的關(guān)系進(jìn)行，以日、月、季度、年為單位確定用戶(hù)和電力系統(tǒng)的最大負(fù)荷，從供求關(guān)系角度，利用供需變化幅度進(jìn)行電價(jià)預(yù)測(cè)，通過(guò)此種方法可以對(duì)同一用戶(hù)在同一天不同時(shí)間段的用電量進(jìn)行預(yù)測(cè)（如圖1）。

以上兩種方法，都是在預(yù)測(cè)電價(jià)不變的情況下，受供求關(guān)系和用戶(hù)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)變化影響，導(dǎo)致用戶(hù)用電量發(fā)生較大變動(dòng)，從而對(duì)電量?jī)r(jià)格造成波動(dòng)性影響的角度展開(kāi)研究，方法一主要考慮的是長(zhǎng)時(shí)間的經(jīng)營(yíng)活動(dòng)規(guī)律性變化，而方法二考慮的是在一天中同一用戶(hù)不同時(shí)間段的用電需求變化，兩種辦法共同運(yùn)用，對(duì)短期電價(jià)的預(yù)測(cè)效果會(huì)更加理想。

3結(jié)論

在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，電價(jià)作為調(diào)節(jié)供需的主要杠桿，是電力市場(chǎng)順利發(fā)展的核心，準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)短期內(nèi)電價(jià)可以為所有電力市場(chǎng)參與者提供參考的依據(jù)，使其能夠?yàn)閷?shí)現(xiàn)各自的目的而對(duì)電力供需情況做出及時(shí)準(zhǔn)確的調(diào)整，發(fā)電商可以降低市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化；電力用戶(hù)也可以根據(jù)電價(jià)在時(shí)間上的變化，合理安排用電情況，在避免浪費(fèi)的同時(shí)降低生活成本，而電力市場(chǎng)監(jiān)管人員也可以根據(jù)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)有效的遏制電力市場(chǎng)投機(jī)行為，保障其正常運(yùn)行。

作者：汪敏霞 單位：國(guó)網(wǎng)安徽省電力公司安慶供電公司