城市燃?xì)馐褂秘?fù)荷預(yù)測(cè)分析
發(fā)布時(shí)間:2014-07-27 16:10
雖然城市燃?xì)庳?fù)荷受諸多隨機(jī)因素的影響,變化情況較為復(fù)雜,但可歸納得出燃?xì)庳?fù)荷特性曲線(xiàn)呈現(xiàn)一天24小時(shí)為一周期,一星期7天為一中周期,一年365天為一大周期的變化趨勢(shì),并受增長(zhǎng)因素的影響。如果將預(yù)測(cè)時(shí)段取為1天,則季節(jié)因素和增長(zhǎng)因素的影響就顯得十分緩慢,因?yàn)槿細(xì)庳?fù)荷的變化規(guī)律具有隨機(jī)性和周期性?xún)蓚(gè)重要特征,完全符合“時(shí)間序列”規(guī)律,所以本文選擇時(shí)間序列分析作為本文的理論基礎(chǔ)。
時(shí)間序列分析的方法很多,有些模型算起來(lái)比較復(fù)雜費(fèi)時(shí),且需要較多的歷史數(shù)據(jù);而有些模型又很難準(zhǔn)確地反映出燃?xì)庳?fù)荷變化的規(guī)律性,預(yù)測(cè)精度達(dá)不到要求。經(jīng)過(guò)反復(fù)篩選比較,最終采用的是季節(jié)時(shí)間序列中的三角函數(shù)模型。根據(jù)我對(duì)北京市昌平區(qū)燃?xì)馊肇?fù)荷樣本數(shù)據(jù)的分析,其變化規(guī)律甚為復(fù)雜,筆耕論文,就其可預(yù)測(cè)性和可操作性,其變化因素主要有以下三點(diǎn):
1、時(shí)間周期變化因素
燃?xì)庳?fù)荷的日變化在一個(gè)星期之內(nèi)呈一個(gè)周期的變化規(guī)律,依據(jù)時(shí)間序列分析法建立預(yù)測(cè)模型。 時(shí)段(即樣本后第 日)的日負(fù)荷預(yù)測(cè)值可表示如下:
式中:
―確定期望負(fù)荷量的總趨勢(shì);
。P椭胁捎玫恼摇⒂嘞业目傢(xiàng)數(shù);
-角頻率, 為一個(gè)周期所含的時(shí)段數(shù),預(yù)測(cè)日負(fù)荷時(shí), =7日,預(yù)測(cè)時(shí)負(fù)荷時(shí), =24小時(shí);
、 -待擬合的系數(shù),分別為對(duì)應(yīng)三角函數(shù)的幅度。
2、氣溫變化因素。
根據(jù)對(duì)燃?xì)庥昧颗c氣溫變化的相關(guān)分析可知,冬季燃?xì)庥昧棵黠@高于夏季,而在冬季,天氣氣溫越低,則燃?xì)庥昧吭酱。因此要建立燃(xì)庳?fù)荷量與氣溫之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,采用溫度調(diào)整系數(shù)來(lái)修改原始預(yù)測(cè)值,其關(guān)系為:
。ú豢紤]氣溫影響時(shí))
。ǹ紤]氣溫影響時(shí))
式中:
。碱A(yù)測(cè)值,見(jiàn)前;
。紤]氣溫T變化影響的預(yù)測(cè)值;
。軞鉁赜绊懙念A(yù)測(cè)值調(diào)整系數(shù);
。瓬囟扔涗浀拇螖(shù),應(yīng)與流量樣本的日數(shù)相同,并且是同期的;
―記錄中第 日的日最高、最低氣溫,以攝氏度計(jì),并根據(jù)零度上或下取正負(fù)號(hào),℃;
。A(yù)測(cè)日的最高、最低氣溫預(yù)報(bào)值,℃;
。紤]溫度影響的權(quán)重調(diào)節(jié)常數(shù)。
加設(shè) 的意義是為了合理確定氣溫的變化對(duì)燃?xì)庳?fù)荷的影響程度,而 的取值,主要取決于考慮溫度影響時(shí)的樣本數(shù)據(jù)的變化程度。根據(jù)北京市昌平區(qū)燃?xì)庳?fù)荷樣本及溫度樣本,經(jīng)反復(fù)調(diào)試,本文中取 。
3、可能發(fā)生的特殊情況影響因素。
燃?xì)夤⿷?yīng)系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜而龐大的工程系統(tǒng),其工作不僅受本系統(tǒng)自身的約束,而且受外界客觀(guān)環(huán)境的影響,從而使其供氣因主、客觀(guān)條件變化而有別于正常工作。例如:節(jié)假日、設(shè)備大修降低供氣、事故減產(chǎn)等
在此類(lèi)情況下,有經(jīng)驗(yàn)的調(diào)度人員能夠做出更為恰當(dāng)?shù)慕?jīng)驗(yàn)預(yù)測(cè)。為此,我們采取了科學(xué)計(jì)算與人工經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合的預(yù)測(cè)方法。故在程序中設(shè)置了對(duì)計(jì)算預(yù)測(cè)值的調(diào)整系數(shù) 及調(diào)整常數(shù) ,可由調(diào)度人員隨時(shí)根據(jù)情況選定。故日預(yù)測(cè)值計(jì)算如下:
式中:
-大于、等于或小于1的常系數(shù);
-大于、等于或小于0的常數(shù);
當(dāng)不做節(jié)假日調(diào)整時(shí),取 、 ,則 。
根據(jù)上述原理,我用matlab編寫(xiě)了燃?xì)夤芫W(wǎng)的日負(fù)荷預(yù)測(cè)的計(jì)算程序,在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)燃?xì)馊肇?fù)荷預(yù)測(cè)。程序充分考慮到燃?xì)夤⿷?yīng)系統(tǒng)管理工作的需求,盡可能加強(qiáng)程序的各項(xiàng)功能,在預(yù)測(cè)計(jì)算中,可以在獲得所需預(yù)測(cè)日溫度的基礎(chǔ)上循序漸進(jìn)地預(yù)測(cè)一個(gè)月中任意一天的用氣量,為管網(wǎng)調(diào)度、產(chǎn)氣計(jì)劃、設(shè)備維修及事故搶修等提供決策支持。
選用北京市昌平區(qū)新奧京昌燃?xì)夤?004年一、二月份共60天的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)作為管網(wǎng)每天用氣量的樣本數(shù)據(jù),對(duì)三月份的用氣量進(jìn)行了科學(xué)的預(yù)測(cè)。預(yù)測(cè)完成后對(duì)日負(fù)荷預(yù)測(cè)模型進(jìn)行了檢驗(yàn)計(jì)算,表1和表2為預(yù)測(cè)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)指標(biāo):
表1管網(wǎng)用氣量日負(fù)荷預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)結(jié)果統(tǒng)計(jì)指標(biāo)一
誤差范圍/%≤55-77-10
百分率/%64.5219.3516.13
表2管網(wǎng)用氣量日負(fù)荷預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)結(jié)果統(tǒng)計(jì)指標(biāo)二
統(tǒng)計(jì)指標(biāo)用氣量樣本預(yù)測(cè)值
31天用氣量之和246255245444
平均絕對(duì)誤差4.209727
平均相對(duì)誤差/%-0.14015
預(yù)測(cè)值的總體平均相對(duì)誤差/%-0.32933
通過(guò)以上數(shù)據(jù)分析可見(jiàn),本文建立的管網(wǎng)用氣量時(shí)間序列三角函數(shù)分析法預(yù)測(cè)模型,其預(yù)測(cè)精度足以滿(mǎn)足實(shí)用要求。
本文編號(hào):7019
本文鏈接:http://www.wukwdryxk.cn/kejilunwen/dianlidianqilunwen/7019.html
最近更新
教材專(zhuān)著