李小燕
（广东电网有限责任公司云浮供电局 广东云浮 527300）
摘要：本文运用分形插值方法进行负荷曲线模式的预测。考虑到气象信息的影响，利用负荷对气温变化的灵敏度对负荷水平进行预测。针对电力系统日负荷曲线的特点，对日负荷曲线进行分段拟合，从而提高预测日负荷曲线的拟合精度。
关键词：短期负荷预测；分形插值方法；负荷曲线模式；负荷水平
引言?
电力负荷预测是电力系统规划与经济运行的基础，主要内容包括需求电量预测、最大负荷预测与负荷曲线预测。其中，负荷曲线预测的重要性不亚于需求电量预测和最大负荷预测，在电力系统工程实践中扮演着重要的角色[1]。
本文提出一种考虑气象因素影响的分形插值负荷预测方法，即利用分形插值算法根据历史负荷数据来构造迭代函数系统（iterated function system，IFS），从而拟合待预测日的负荷曲线；然后通过建立气温与负荷的回归模型求得负荷对气温变化的灵敏度，根据参照日负荷和待预测日与参照日的气温差值，求得待预测日的负荷水平。
1 负荷模式预测
1.1分形拼贴定理[2]
分形拼贴定理说明存在一个迭代函数系，其吸引子A近似或相似于一个给定的集合L；如果以电力负荷历史数据为给定的集合，那么存在一个迭代函数系统使得电力负荷历史数据集合在这组映射下的像或近似于或趋近于电力负荷历史数据集合。
1.2分形插值方法
分形插值函数是由Barnsley于1986年提出的，是利用插值方法构造上述迭代函数系统的过程。分形插值方法以给定集合为分形插值函数f（x），所构造的迭代函数系 将使其吸引子趋近于分形插值函数f（x）的图象。该迭代函数系 中每个函数 是仿射变换。在求得IFS参数后就可采用确定型或随机型迭代算法得到IFS的吸引子。随着迭代次数的增加，由插值算法获得的曲线与原采用曲线的拟合程度不断提高，经多次迭代可形成一条稳定不变的插值曲线。
2 负荷水平预测
目前在应用分形插值方法进行预测时，一般是通过选取相似日或典型日作为参考对象来考虑气象因素对待预测日负荷的影响[3]。该法的预测精度与如何建立合适的评价函数选取相似日和如何进行修正有很大关系。短期负荷预测中，负荷水平变化主要受气象因素的影响。为更好地考虑气象因素对负荷的影响，在应用分形插值方法拟合负荷曲线的基础上，对负荷与气象因素之间内在关联性进行分析，对负荷水平进行估计，最后还原计算得到最终负荷预测值。
求解负荷水平的步骤为：
1）用相关性分析方法得出极值负荷与各气象因子的相关系数，选择最大相关系数对应的气象因子
进行建模；
2）考虑气温的累积效应修正待预测日与历史日的气温，对待预测日前N日的极值负荷与修正后的气温序列进行二次拟合，得到极值负荷与气温的关系模型，N一般取365；
3）利用拟合方程中极值负荷对气温求导，求出不同气温区间下负荷对气温变化的敏感度；
4）选取参照日，根据待预测日与参照日的温差进行修正：
4 结语
通过对广东电力系统实际负荷预测的验证分析，表明提出的模型预测精度高，计算速度快，且不存在收敛性问题，具有很好的实用性。
参考文献：
[1]牛东晓，曹树华，赵 磊.电力负荷预测技术及其应用[M].北京：中国电力出版社，1998.
[2]金以文，鲁世杰.分形几何原理及其应用[M].浙江：浙江大学出版社，1998.
[3] 李如琦，徐姣，魏立.基于相似日和分时段分形插值的短期电力负荷预测[J].现代电力，2009，26（2）：37-40.
作者简介：
李小燕（1987-），女，广东云浮人，单位：广东电网有限责任公司云浮供电局，专业方向：变电运行。
论文作者:李小燕
论文发表刊物:《电力设备》2015年5期供稿
论文发表时间:2015/12/21
标签：负荷论文; 分形论文; 插值论文; 曲线论文; 气温论文; 函数论文; 云浮论文; 《电力设备》2015年5期供稿论文;