一种实时调度计划中的预测负荷修正方法技术

本发明专利技术提供一种实时调度计划中的预测负荷修正方法，所述方法包括：在历史运行时间内，随机抽取预测负荷时刻点；根据所述预测负荷时刻点，获取样本对应时刻的实际负荷值，计算预测误差、预测误差期望和标准差；检验所述样本的误差期望μ是否为0，若不为0，则用预测误差期望替代；随机抽取样本并针对某个时刻计算预测误差，误差的期望和标准差；检验所述样本误差期望μj是否等于μ，若不相等，则用误差值的样本期望代替；根据前两步得出全天时刻误差期望μj；在实时调度计划中，根据当前预测负荷时刻点，选择相应误差期望μj，并对预测负荷值进行修正。该方法从负荷需求侧进行考虑，修正预测值，实时调度计划就能够更加有效的平衡发用电。

A method for forecasting load correction in real time scheduling

The present invention provides a real-time scheduling scheme in the correction method of load forecasting, the method includes: in the history of the running time, random load forecasting time point; according to the actual load forecasting load moment, to obtain the sample corresponding to the time value of the prediction error of prediction error, expectation and standard deviation; error expectation. The test sample is 0, if not 0, is expected to replace with the prediction error; random samples and for a moment to calculate the prediction error, error expectation and standard deviation; test the sample error expected J is equal to u, if not equal, it is replaced by the error in sample expected according to the first two steps; that all day long time error expectations J; real time scheduling plan, according to the current load forecasting point, choose the corresponding error expectation of J, and the predicted load value Line correction. This method can be used to calculate the predicted value from the load demand side, and the real-time scheduling scheme can balance the power supply more effectively.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种预测负荷修正方法，具体涉及一种实时调度计划中的预测负荷修正方法。
技术介绍
电力调度控制中心制定实时调度计划时，根据对未来五分钟的预测负荷值，计算实时发电计划，让部分发电机组跟踪计划模式，能够在满足“三公”调度、日内调度操作等要求的情况下，尽可能的实现电网发、用电平衡，维持电力系统的频率稳定，保证电网安全稳定运行，对电力用户进行安全、可靠、高质量的供电。通常情况，实时发电计划在使用预测负荷时，不考虑预测方法导致的预测负荷误差特性，直接使用预测值，计算得到的实时发电计划应分配的总功率不够合理。一方面，各调度中心在实时调度计划中采用的预测算法由于算法本身的特性，有可能会使得预测误差的期望并不为0，使得预测负荷总是偏大或者偏小；另一方面，由于负荷曲线根据不同时段呈现出上升、下降、高峰、低谷等特点，即使是同一预测算法在预测这些不同特性时段时，其误差期望也有可能不同，更重要的是，对于不同调度中心的负荷曲线具有不同特性，并且还采用了不同的预测算法，这使得预测负荷在不同时段的误差更加复杂多变。结合以上两方面的原因，实时调度计划对发用电平衡所起的作用大打折扣，这部分调节压力直接转移给了调频发电单元。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供一种实时调度计划中的预测负荷修正方法，该方法从负荷需求侧进行考虑，修正预测值，实时调度计划就能够更加有效的平衡发用电，减小调频发电单元的压力，提高电网运行的安全性。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采取如下技术方案：一种实时调度计划中的预测负荷修正方法，所述方法包括如下步骤：(1)在历史运行时间内，随机抽取预测负荷时刻点，作为样本1；(2)根据所述预测负荷时刻点，获取样本对应时刻的实际负荷值，计算预测误差、预测误差期望和标准差；(3)检验所述样本1的误差期望μ是否为0，若不为0，则用所述样本1的预测误差期望替代；(4)随机抽取样本2，并针对某个时刻计算预测误差，误差的期望和标准差；(5)检验所述样本2误差期望μj是否等于μ，若不相等，则用所述样本2的误差值的样本期望代替；(6)根据所述步骤(4)和(5)得出全天时刻误差期望μj；(7)在实时调度计划中，根据当前预测负荷时刻点，选择相应误差期望μj，并对预测负荷值进行修正。优选的，所述步骤(1)中，所述样本1中每5分钟抽取一个预测点。优选的，所述步骤(2)中，所述预测误差的计算公式如下：Xi＝(Fi-Ri)/Ri(1)式中，Xi为样本1中i时刻点预测误差，Fi为样本1中i时刻点预测负荷，Ri为样本1中i时刻点实际负荷；根据所述样本1各预测负荷时刻点的预测误差计算所述样本1的预测误差期望和标准差S，公式如下：式中，n为样本的容量。优选的，所述步骤(3)中，包括如下步骤：步骤3-1、设立原假设和备择假设，所述原假设为误差期望μ为0，所述备择假设为预测误差期望μ不为0，显著性水平α为0.05；步骤3-2、计算所述样本1的统计量z，公式如下：步骤3-3、若μ为0，则计算得到统计量zr，公式为：步骤3-4、查出Z分布的0.05显著性水平的临界值，由于是双侧检验，从Z分布表中查询概率P＝0.025，对应的Z临界值为1.96，拒绝域为z>1.96和z<-1.96；步骤3-5、若zr不落在所述拒绝域范围内，则接受原假设，预测误差期望为μ＝0；若zr落在所述拒绝域范围内，则拒绝原假设，预测误差期望μ≠0，采用样本期望作为预测误差的期望优选的，所述步骤(4)中，所述样本2中第j时刻有100个预测负荷为Fj1,Fj2,...,Fj100，并且相应实际值为Rj1,Rj2,...Rj100，利用公式(1)计算这100个预测负荷的误差值为Yj1,Yj2,..Yj100，利用公式(2)计算误差值的样本期望利用公式(3)计算误差值的样本标准差Sj。优选的，所述步骤(5)中，包括如下步骤：步骤5-1、设立原假设和备择假设，所述原假设为在时刻j的误差期望μj＝μ，所述备择假设为在时刻j的误差期望μj≠μ，显著性水平α为0.05；步骤5-2、计算所述样本2的统计量zj，公式如下：步骤5-3、采用与所述步骤3-4相同的Z分布进行检验，若原假设成立，则时刻j预测误差期望等于μj＝μ；若拒绝原假设，则时刻j预测误差期望采用计算得到的误差值的样本期望替代,优选的，所述步骤(7)中，所述预测负荷值Fj进行修正，得到F′j，公式如下：与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术根据实时调度计划的负荷预测算法特点，能够尽可能的从整体上保证实时调度计划使用的修正后的值能够大体上消除预测算法特点导致的误差期望不为0的情况。本专利技术进一步考虑到全天不同时段，对于不同于算法误差期望的时刻，能够有各自的误差期望值，使得在进行预测结果修正时能够消除负荷本身的时间特性对预测结果的影响。本专利技术一方面很好的利用了实时调度计划中的预测算法本身具备的特点，可以适用于采用不同的预测算法的实时调度中，另一方面解决了不同地区的负荷时间特性并不相同的影响，可以适用于具有不同负荷曲线特点的地区。本专利技术充分利用了统计学原理，利用了长期以来的历史运行数据，保证了长时间使用本方法进行实时调度计划中的预测负荷修正能够很好的提高实时调度计划在发用电平衡中的作用，减小调频压力，提高调度自动化水平。附图说明图1是本专利技术提供的一种实时调度计划中的预测负荷修正方法的流程图具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。如图1所示，本专利技术提出了一种实时调度计划中的预测负荷修正方法。本方法很好的利用了不同的预测算法导致的预测负荷的误差分布，对整个算法得到的预测误差期望进行检验，并进一步考虑负荷曲线的时段特性，对不同负荷时段的误差期望进行检验，得到不同时段的预测负荷的修正量。计算得到的更加合理的预测值，从而使得最终算出的实时发电计划执行后尽可能的保证电网发用电的平衡，提高了实时调度计划的运行效果。方案包括以下步骤：步骤1、样本选取，随机抽取过去任意28800个点预测负荷根据现有实时调度计划中使用的预测负荷算法，在历史运行时间内，随机抽取过去任意28800个点预测负荷(按照每5分钟一个预测点，每天288个点，相当于抽取了100天的数据)，如果历史运行时间较短，总预测点数少于28800，可以直接使用全部历史时刻点的预测负荷。步骤2、获取对应时刻实际负荷，计算预测误差、误差的期望和标准差根据预测负荷的时刻点，获取样本对应相应时刻的实际负荷值，然后按照公式下述公式计算各点预测误差Xi：Xi＝(Fi-Ri)/Ri(1)其中：Xi为i时刻点预测误差，Fi为i时刻点预测负荷，Ri为i时刻点实际负荷。根据样本各点预测误差计算样本的预测误差期望和样本标准差S。公式分别为步骤3、检验样本的误差期望μ是否为0。如果不为0，则用样本均值替代通常情况，一般的预测方法的预测误差期望为0，这里利用步骤一中抽取的样本进行假设检验。原假设：本方法预测误差期望μ为0。备择假设：本方法预测误差期望μ不为0。显著性水平α为0.05。由于样本标准差是总体标准差的无偏估计量，计算统计量z，其中为步骤二中样本的预测误差期望，S为样本标准差，n为样本容量。若原假设成立，有μ＝0，则通过公式计算得到原假设成立条件下的统计量zr。查出Z分布的0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实时调度计划中的预测负荷修正方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)在历史运行时间内，随机抽取预测负荷时刻点，作为样本1；(2)根据所述预测负荷时刻点，获取样本对应时刻的实际负荷值，计算预测误差、预测误差期望和标准差；(3)检验所述样本1的误差期望μ是否为0，若不为0，则用所述样本1的预测误差期望替代；(4)随机抽取样本2，并针对某个时刻计算预测误差，误差的期望和标准差；(5)检验所述样本2误差期望μj是否等于μ，若不相等，则用所述样本2的误差值的样本期望代替；(6)根据所述步骤(4)和(5)得出全天时刻误差期望μj；(7)在实时调度计划中，根据当前预测负荷时刻点，选择相应误差期望μj，并对预测负荷值进行修正。

【技术特征摘要】
1.一种实时调度计划中的预测负荷修正方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)在历史运行时间内，随机抽取预测负荷时刻点，作为样本1；(2)根据所述预测负荷时刻点，获取样本对应时刻的实际负荷值，计算预测误差、预测误差期望和标准差；(3)检验所述样本1的误差期望μ是否为0，若不为0，则用所述样本1的预测误差期望替代；(4)随机抽取样本2，并针对某个时刻计算预测误差，误差的期望和标准差；(5)检验所述样本2误差期望μj是否等于μ，若不相等，则用所述样本2的误差值的样本期望代替；(6)根据所述步骤(4)和(5)得出全天时刻误差期望μj；(7)在实时调度计划中，根据当前预测负荷时刻点，选择相应误差期望μj，并对预测负荷值进行修正。2.根据权利要求1所述修正方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述样本1中每5分钟抽取一个预测点。3.根据权利要求1所述修正方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述预测误差的计算公式如下：Xi＝(Fi-Ri)/Ri(1)式中，Xi为样本1中i时刻点预测误差，Fi为样本1中i时刻点预测负荷，Ri为样本1中i时刻点实际负荷；根据所述样本1各预测负荷时刻点的预测误差计算所述样本1的预测误差期望和标准差S，公式如下：X‾=Σi=1nXin---(2)]]>S=Σi=1n(Xi-X‾)2n-1---(3)]]>式中，n为样本的容量。4.根据权利要求3所述修正方法，其特征在于，所述步骤(3)中，包括如下步骤：步骤3-1、设立原假设和备择假设，所述原假设为预测误差期望μ为0，所述备择假设为预测误差期望μ不为0，显著性水平α为0.05；步骤3-2、计算所述样本1的统计量z，公式如下：z=X‾-μS\...

【专利技术属性】
技术研发人员：燕京华，朱翊，刘鹏，崔晖，李晓磊，韩彬，曾莉丽，李博，门德月，李培军，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：北京;11