本發(fā)明涉及月最大電力負(fù)荷預(yù)測(cè)技術(shù)，特別是關(guān)于一種基于月份增量的月最大電力負(fù)荷預(yù)測(cè)方法及裝置。

背景技術(shù)：

月最大電力負(fù)荷預(yù)測(cè)主要用于電力系統(tǒng)規(guī)劃和制定發(fā)電計(jì)劃，還可以用于進(jìn)行系統(tǒng)充裕性評(píng)估、發(fā)電合同制定、合同電量分配、電價(jià)預(yù)測(cè)、實(shí)時(shí)調(diào)度等，從而提高系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。隨著我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展，月最大電力負(fù)荷預(yù)測(cè)在電力系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)行方面發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。月最大電力負(fù)荷預(yù)測(cè)其實(shí)質(zhì)上是對(duì)電力市場(chǎng)需求的預(yù)測(cè)，因此，月最大電力負(fù)荷預(yù)測(cè)問(wèn)題的研究，已經(jīng)成為了現(xiàn)代電力系統(tǒng)研究的重要課題之一，近年來(lái)電力公司在力求及時(shí)準(zhǔn)確的把握負(fù)荷變化的同時(shí)，將月最大電力負(fù)荷預(yù)測(cè)重要性和迫切性提高到前所未有的高度，也對(duì)負(fù)荷的精度提出了更高的要求。

月最大電力負(fù)荷預(yù)測(cè)是根據(jù)電力負(fù)荷的歷史數(shù)值，推測(cè)它未來(lái)的數(shù)值，運(yùn)用一定的技術(shù)和模型，合理推測(cè)負(fù)荷的發(fā)展趨勢(shì)和可能達(dá)到的狀況。長(zhǎng)期以來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)月最大電力負(fù)荷預(yù)測(cè)的理論和方法做了大量的研究，提出了各種各樣的方法，目前應(yīng)用較多的短期月最大電力負(fù)荷預(yù)測(cè)的方法主要分為兩類：經(jīng)典預(yù)測(cè)方法和現(xiàn)代預(yù)測(cè)方法。經(jīng)典預(yù)測(cè)方法包括：回歸分析法、時(shí)間序列法、灰色模型法等，現(xiàn)代預(yù)測(cè)方法主要包括：專家系統(tǒng)法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等。

回歸分析法是在分析業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中的自變量和因變量之間相關(guān)關(guān)系的基礎(chǔ)上，建立變量之間的回歸方程，并將回歸方程作為預(yù)測(cè)模型，根據(jù)自變量在預(yù)測(cè)期的數(shù)量變化來(lái)預(yù)測(cè)因變量。在預(yù)測(cè)下一個(gè)月的負(fù)荷時(shí)，通過(guò)對(duì)影響因子值(比如PMI、氣溫、國(guó)民生產(chǎn)總值、人口等)和用電負(fù)荷的往期數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，建立數(shù)學(xué)模型，并推導(dǎo)出未來(lái)負(fù)荷量。其優(yōu)點(diǎn)是速度快，對(duì)各類情況都可以較好地處理。

回歸分析法的缺點(diǎn)是，對(duì)數(shù)據(jù)要求高，尤其在歷史數(shù)據(jù)殘缺或有較大誤差的情況下，效果不理想，因?yàn)橹挥性谟镁€性法化解非線性公式的情況下能夠較好地求解，但是非線性模型中只能加入部分不確定因素(如溫度或濕度)，因?yàn)椴淮_定因素太多，不能全部考慮，算法也不具有自適應(yīng)性，所以難以得到準(zhǔn)確的結(jié)果。

時(shí)間序列法是根據(jù)歷史的負(fù)荷數(shù)據(jù)，找到其隨時(shí)間變化的規(guī)律，建立時(shí)序模型，以預(yù)測(cè)未來(lái)負(fù)荷數(shù)值的方法，其基本假定是：過(guò)去的負(fù)荷變化規(guī)律會(huì)持續(xù)到將來(lái)，即未來(lái)是過(guò)去的延續(xù)。在該算法中，因變量負(fù)荷和自變量時(shí)間均是隨機(jī)變量，將實(shí)際負(fù)荷和預(yù)測(cè)負(fù)荷間的差值當(dāng)作平滑的變化過(guò)程處理。在時(shí)間序列法中，廣泛使用的模型有AR(自回歸)模型、MA(動(dòng)平均)模型、ARMA(自回歸移動(dòng)平均)模型等。該算法對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)量依賴性較低，目前研究成果成熟，在實(shí)際生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。

但是，時(shí)間序列法因需要過(guò)去的實(shí)際負(fù)荷數(shù)據(jù)，不允許問(wèn)題數(shù)據(jù)存在，在電網(wǎng)情況正常、氣候等因素變化不大時(shí)預(yù)測(cè)效果良好，但在隨機(jī)因素變化較大或存在壞數(shù)據(jù)的情況下，預(yù)測(cè)結(jié)果不太理想。

灰色模型簡(jiǎn)稱GM模型，它是把模糊控制的觀點(diǎn)和方法延伸到復(fù)雜的大系統(tǒng)中，將自動(dòng)控制與運(yùn)籌學(xué)的數(shù)學(xué)方法相結(jié)合，研究廣泛存在于客觀世界中具有灰色性的問(wèn)題?；疑Ｐ偷慕＿^(guò)程一般是用歷史數(shù)據(jù)列作生成后建立微分方程模型，它是建立在以下四個(gè)基礎(chǔ)上的：一是模型的范圍和時(shí)區(qū)是給定的，但是模型中的隨機(jī)部分、隨機(jī)過(guò)程是變化的；二是在數(shù)據(jù)序列隨機(jī)疊加后會(huì)生成伴隨指數(shù)增長(zhǎng)的有規(guī)律的上升序列；三是可以根據(jù)模型中灰數(shù)的生成方式、數(shù)據(jù)的篩選，分別和殘差(GM)模型的修正來(lái)調(diào)整和提高該模型的精度；四是高階下系統(tǒng)建模的GM模型群是一階微分方程組成的隨指數(shù)增長(zhǎng)的灰色模型，通常所使用的灰色預(yù)測(cè)模型為GM(1，1)模型和GM(1，n)模型。灰色模型的優(yōu)勢(shì)是要求的數(shù)據(jù)少，無(wú)需對(duì)數(shù)據(jù)有過(guò)多的依賴，不考慮分布規(guī)律，不考慮變化趨勢(shì)、運(yùn)算簡(jiǎn)便、易于檢驗(yàn)。

但是，灰色模型由于要求的數(shù)據(jù)少，隨著數(shù)據(jù)離散程度增大，預(yù)測(cè)精度也會(huì)變差，因此不適合長(zhǎng)期預(yù)測(cè)，而有意義的精度較高的預(yù)測(cè)值只是最近的幾個(gè)數(shù)據(jù)，所以由于數(shù)據(jù)少而帶來(lái)的誤差較大，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中很少使用。

專家系統(tǒng)法是用專家的知識(shí)、方法、經(jīng)驗(yàn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)。該算法相當(dāng)于將人類的經(jīng)驗(yàn)抽象為公式或模型應(yīng)用于實(shí)際預(yù)測(cè)中，是一種獨(dú)特的算法。該算法的優(yōu)點(diǎn)集中多位專家過(guò)去的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)尋找專家預(yù)測(cè)的規(guī)律，將其轉(zhuǎn)化為月最大電力負(fù)荷預(yù)測(cè)的能力，并得出正確的預(yù)測(cè)結(jié)果，可保持和過(guò)去預(yù)測(cè)結(jié)果的一致性。

但是，專家系統(tǒng)法不具有自適應(yīng)能力，對(duì)不斷變化的事件適應(yīng)性差，因此容易受知識(shí)種類和總量的限制。

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論是利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)能力，讓計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)包含在歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)中的映射關(guān)系，再利用這種映射關(guān)系預(yù)測(cè)未來(lái)負(fù)荷。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有較強(qiáng)的自適應(yīng)學(xué)習(xí)能力和非線性處理能力，在月最大電力負(fù)荷預(yù)測(cè)中得到了廣泛的應(yīng)用，通過(guò)自適應(yīng)的學(xué)習(xí)訓(xùn)練來(lái)處理自然界存在的大量非線性組成部分和不精確的規(guī)律。

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法算法有很大的應(yīng)用市場(chǎng)，但也存在很多不足：如收斂慢，易陷入局部極小的狀態(tài)；網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)確定，缺乏有效地指導(dǎo)，主觀依賴性強(qiáng)，過(guò)于復(fù)雜，運(yùn)算時(shí)間長(zhǎng)等。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種月最大電力負(fù)荷預(yù)測(cè)方法及裝置，以提高預(yù)測(cè)精度，降低發(fā)電廠和電網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)，減少數(shù)據(jù)量少，提高運(yùn)算速度。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種月最大電力負(fù)荷預(yù)測(cè)方法，該月最大電力負(fù)荷預(yù)測(cè)方法包括：

從歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取各年度實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)、日最大負(fù)荷數(shù)據(jù)及月最大電力負(fù)荷數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述月最大電力負(fù)荷數(shù)據(jù)建立環(huán)比增量預(yù)測(cè)模型或環(huán)比增長(zhǎng)率預(yù)測(cè)模型，進(jìn)行月最大電力負(fù)荷數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)。

一實(shí)施例中，從歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取各年度實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)、日最大負(fù)荷數(shù)據(jù)及月最大電力負(fù)荷數(shù)據(jù)，包括：

從所述歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取每天中多個(gè)計(jì)量點(diǎn)的實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)，得到設(shè)定年度范圍內(nèi)每天的計(jì)量點(diǎn)實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述計(jì)量點(diǎn)實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)得到設(shè)定年度范圍內(nèi)每天的所述日最大負(fù)荷數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述日最大負(fù)荷數(shù)據(jù)計(jì)算得到設(shè)定年度范圍內(nèi)每月的所述月最大電力負(fù)荷數(shù)據(jù)。

一實(shí)施例中，在得到所述月最大電力負(fù)荷數(shù)據(jù)之前，該月最大電力負(fù)荷預(yù)測(cè)方法還包括：

查找所述日最大負(fù)荷數(shù)據(jù)中是否存在缺失值；

采用均值填補(bǔ)法對(duì)所述缺失值進(jìn)行修正。

一實(shí)施例中，在得到所述月最大電力負(fù)荷數(shù)據(jù)之前，該月最大電力負(fù)荷預(yù)測(cè)方法還包括：

查找所述日最大負(fù)荷數(shù)據(jù)中是否存在異常值，對(duì)所述異常值進(jìn)行修正。

一實(shí)施例中，查找所述日最大負(fù)荷數(shù)據(jù)中是否存在異常值，對(duì)所述異常值進(jìn)行修正，包括：

采用橫向相似性方法查找所述日最大負(fù)荷數(shù)據(jù)中的異常值；

采用均值填補(bǔ)法對(duì)所述異常值進(jìn)行修正。

一實(shí)施例中，查找所述日最大負(fù)荷數(shù)據(jù)中是否存在異常值，對(duì)所述異常值進(jìn)行修正，包括：

從n個(gè)所述日最大負(fù)荷數(shù)據(jù)中剔除可疑數(shù)據(jù)Xi，計(jì)算(n-1)個(gè)日最大負(fù)荷數(shù)據(jù)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差δ，若則認(rèn)為Xi為異常值；

用所述平均值代替所述可疑數(shù)據(jù)Xi；

其中，K為實(shí)際值與標(biāo)準(zhǔn)值的差值。

一實(shí)施例中，根據(jù)所述月最大電力負(fù)荷數(shù)據(jù)建立環(huán)比增量預(yù)測(cè)模型，包括：

根據(jù)所述月最大電力負(fù)荷數(shù)據(jù)計(jì)算各月相對(duì)于上月的負(fù)荷最大值增量；

根據(jù)所述負(fù)荷最大值增量建立環(huán)比增量預(yù)測(cè)模型。

一實(shí)施例中，根據(jù)所述月最大電力負(fù)荷數(shù)據(jù)建立環(huán)比增長(zhǎng)率預(yù)測(cè)模型，包括：

根據(jù)所述月最大電力負(fù)荷數(shù)據(jù)計(jì)算各月相對(duì)于上月的環(huán)比增長(zhǎng)率；

根據(jù)所述環(huán)比增長(zhǎng)率建立環(huán)比增長(zhǎng)率預(yù)測(cè)模型。

一實(shí)施例中，該月最大電力負(fù)荷預(yù)測(cè)方法還包括：

計(jì)算各月與上個(gè)月相隔的實(shí)際天數(shù)；

根據(jù)所述實(shí)際天數(shù)對(duì)所述環(huán)比增量預(yù)測(cè)模型進(jìn)行修正。

一實(shí)施例中，該月最大電力負(fù)荷預(yù)測(cè)方法還包括：

設(shè)定每個(gè)月的預(yù)測(cè)值范圍；

將月最大電力負(fù)荷數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)得到的預(yù)測(cè)值與所述預(yù)測(cè)值范圍進(jìn)行比較；

如果所述預(yù)測(cè)值不在所述預(yù)測(cè)值范圍內(nèi)，用所述預(yù)測(cè)值范圍的最大值或最小值替換所述預(yù)測(cè)值。

一實(shí)施例中，該月最大電力負(fù)荷預(yù)測(cè)方法還包括：

根據(jù)月最大電力負(fù)荷實(shí)際值及月最大電力負(fù)荷預(yù)測(cè)值計(jì)算絕對(duì)誤差或相對(duì)誤差；

將所述絕對(duì)誤差或相對(duì)誤差反饋至環(huán)比增量預(yù)測(cè)模型或環(huán)比增長(zhǎng)率預(yù)測(cè)模型進(jìn)行模型修正。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種月最大電力負(fù)荷預(yù)測(cè)裝置，該月最大電力負(fù)荷預(yù)測(cè)裝置包括：

數(shù)據(jù)獲取單元，用于從歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取各年度實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)、日最大負(fù)荷數(shù)據(jù)及月最大電力負(fù)荷數(shù)據(jù)；

預(yù)測(cè)單元，用于根據(jù)所述月最大電力負(fù)荷數(shù)據(jù)建立環(huán)比增量預(yù)測(cè)模型或環(huán)比增長(zhǎng)率預(yù)測(cè)模型，進(jìn)行月最大電力負(fù)荷數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)。

一實(shí)施例中，該月最大電力負(fù)荷預(yù)測(cè)裝置所述數(shù)據(jù)獲取單元包括：

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)獲取模塊，用于從所述歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取每天中多個(gè)計(jì)量點(diǎn)的實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)，得到設(shè)定年度范圍內(nèi)每天的計(jì)量點(diǎn)實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)；

日負(fù)荷數(shù)據(jù)生成模塊，用于根據(jù)所述計(jì)量點(diǎn)實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)得到設(shè)定年度范圍內(nèi)每天的所述日最大負(fù)荷數(shù)據(jù)；

月負(fù)荷數(shù)據(jù)生成模塊，用于根據(jù)所述日最大負(fù)荷數(shù)據(jù)計(jì)算得到設(shè)定年度范圍內(nèi)每月的所述月最大電力負(fù)荷數(shù)據(jù)。

一實(shí)施例中，月最大電力負(fù)荷預(yù)測(cè)裝置還包括：

缺失值查找單元，用于查找所述日最大負(fù)荷數(shù)據(jù)中是否存在缺失值；

缺失值修正單元，用于采用均值填補(bǔ)法對(duì)所述缺失值進(jìn)行修正。

一實(shí)施例中，月最大電力負(fù)荷預(yù)測(cè)裝置還包括：

異常修正單元，用于查找所述日最大負(fù)荷數(shù)據(jù)中是否存在異常值，對(duì)所述異常值進(jìn)行修正。

一實(shí)施例中，所述異常修正單元包括：

異常查找模塊，用于采用橫向相似性方法查找所述日最大負(fù)荷數(shù)據(jù)中的異常值；

異常修正模塊，用于采用均值填補(bǔ)法對(duì)所述異常值進(jìn)行修正。

一實(shí)施例中，所述異常修正單元包括：

異常確定模塊，用于從n個(gè)所述日最大負(fù)荷數(shù)據(jù)中剔除可疑數(shù)據(jù)Xi，計(jì)算(n-1)個(gè)日最大負(fù)荷數(shù)據(jù)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差δ，若則認(rèn)為Xi為異常值；

代替模塊，用于用所述平均值代替所述可疑數(shù)據(jù)Xi；

其中，K為實(shí)際值與標(biāo)準(zhǔn)值的差值。

一實(shí)施例中，所述預(yù)測(cè)單元包括：

增量計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述月最大電力負(fù)荷數(shù)據(jù)計(jì)算各月相對(duì)于上月的負(fù)荷最大值增量；

增量預(yù)測(cè)模型建立模塊，用于根據(jù)所述負(fù)荷最大值增量建立環(huán)比增量預(yù)測(cè)模型。

一實(shí)施例中，根據(jù)所述月最大電力負(fù)荷數(shù)據(jù)建立環(huán)比增長(zhǎng)率預(yù)測(cè)模型，包括：

環(huán)比增長(zhǎng)率計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述月最大電力負(fù)荷數(shù)據(jù)計(jì)算各月相對(duì)于上月的環(huán)比增長(zhǎng)率；

增長(zhǎng)率預(yù)測(cè)模型建立模塊，用于根據(jù)所述環(huán)比增長(zhǎng)率建立環(huán)比增長(zhǎng)率預(yù)測(cè)模型。

一實(shí)施例中，月最大電力負(fù)荷預(yù)測(cè)裝置還包括：

天數(shù)計(jì)算單元，用于計(jì)算各月與上個(gè)月相隔的實(shí)際天數(shù)；

修正單元，用于根據(jù)所述實(shí)際天數(shù)對(duì)所述環(huán)比增量預(yù)測(cè)模型進(jìn)行修正。

一實(shí)施例中，月最大電力負(fù)荷預(yù)測(cè)裝置還包括：

范圍設(shè)定單元，用于設(shè)定每個(gè)月的預(yù)測(cè)值范圍；

比較單元，用于將月最大電力負(fù)荷數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)得到的預(yù)測(cè)值與所述預(yù)測(cè)值范圍進(jìn)行比較；

預(yù)測(cè)值替換單元，用于用所述預(yù)測(cè)值范圍的最大值或最小值替換所述預(yù)測(cè)值。

一實(shí)施例中，月最大電力負(fù)荷預(yù)測(cè)裝置還包括：

誤差計(jì)算單元，用于根據(jù)月最大電力負(fù)荷實(shí)際值及月最大電力負(fù)荷預(yù)測(cè)值計(jì)算絕對(duì)誤差或相對(duì)誤差；

模型修正單元，用于將所述絕對(duì)誤差或相對(duì)誤差反饋至環(huán)比增量預(yù)測(cè)模型或環(huán)比增長(zhǎng)率預(yù)測(cè)模型進(jìn)行模型修正。

利用本發(fā)明，可以提高預(yù)測(cè)精度，從而降低了發(fā)電廠和電網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)；本發(fā)明數(shù)據(jù)量少，運(yùn)算速度快，解決了樣本量有限的問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的月最大電力負(fù)荷預(yù)測(cè)方法流程圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的月最大電力負(fù)荷數(shù)據(jù)生成方法流程圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例的缺失值查詢方法流程圖；

圖4為本發(fā)明一實(shí)施例的異常值修正方法流程圖；

圖5為本發(fā)明另一實(shí)施例的異常值修正方法流程圖；

圖6A至圖6L為本發(fā)明實(shí)施例的各年份月負(fù)荷最大值折線圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例的月最大電力負(fù)荷預(yù)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)框圖；

圖8為本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)獲取單元的結(jié)構(gòu)框圖；

圖9為本發(fā)明一實(shí)施例的月最大電力負(fù)荷預(yù)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)框圖；

圖10為本發(fā)明一實(shí)施例的月最大電力負(fù)荷預(yù)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)框圖；

圖11為本發(fā)明實(shí)施例的異常修正單元的結(jié)構(gòu)框圖；

圖12為本發(fā)明實(shí)施例的異常修正單元的結(jié)構(gòu)框圖；

圖13為本發(fā)明實(shí)施例的預(yù)測(cè)單元的結(jié)構(gòu)框圖；

圖14為本發(fā)明實(shí)施例的預(yù)測(cè)單元的結(jié)構(gòu)框圖；

圖15為本發(fā)明一實(shí)施例的月最大電力負(fù)荷預(yù)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)框圖；

圖16為本發(fā)明一實(shí)施例的月最大電力負(fù)荷預(yù)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)框圖；

圖17為本發(fā)明一實(shí)施例的月最大電力負(fù)荷預(yù)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明涉及的主要術(shù)語(yǔ)如下：

電力負(fù)荷：在電力系統(tǒng)中，電氣設(shè)備所需用的電功率稱為電力負(fù)荷或電力。

電力負(fù)荷預(yù)測(cè)：電力負(fù)荷預(yù)測(cè)是根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行特性、增容決策、自然條件與社會(huì)影響等諸多因素，在滿足一定精度要求的條件下，確定未來(lái)某特定時(shí)刻的負(fù)荷數(shù)據(jù)。電力負(fù)荷預(yù)測(cè)是電力系統(tǒng)用電、計(jì)劃、調(diào)度等管理部門的主要工作之一。

月最大電力負(fù)荷預(yù)測(cè)：電力負(fù)荷按大小劃分，可以分為最大負(fù)荷、平均負(fù)荷和最小負(fù)荷。最大負(fù)荷亦稱最高負(fù)荷或尖峰負(fù)荷，它與一定的統(tǒng)計(jì)記錄時(shí)間相聯(lián)系，有日最大負(fù)荷、月最大電力負(fù)荷和年最大負(fù)荷之分。月最大電力負(fù)荷是指年內(nèi)某月的最大日用電負(fù)荷。從規(guī)劃和預(yù)測(cè)的角度，月最大電力負(fù)荷是個(gè)極其重要的參數(shù)，它是編制電力系統(tǒng)日運(yùn)行方式和年運(yùn)行方式的重要依據(jù)。月最大電力負(fù)荷預(yù)測(cè)對(duì)于確定電力系統(tǒng)發(fā)電設(shè)備及輸變電設(shè)備的容量是非常重要的，有利于選擇適當(dāng)?shù)臋C(jī)組類型和合理的電源結(jié)構(gòu)，以及確定燃料計(jì)劃等，還可以為研究電力系統(tǒng)的峰值、抽水蓄能電站的容量以及發(fā)輸電設(shè)備的正常運(yùn)行提供數(shù)據(jù)支持。

月最大電力負(fù)荷預(yù)測(cè)是根據(jù)月最大電力負(fù)荷的歷史數(shù)值，推測(cè)它未來(lái)的數(shù)值，運(yùn)用一定的技術(shù)和模型，合理推測(cè)負(fù)荷的發(fā)展趨勢(shì)和可能達(dá)到的狀況。通過(guò)對(duì)歷年月最大電力負(fù)荷值的可視化展示，由于每年同期的月負(fù)荷增量差異性不大，也就是說(shuō)具有一定的相似性，基于此規(guī)律可以由上一年度的同期的增量作為該年同期的增量變化的依據(jù)。月增量最大負(fù)荷預(yù)測(cè)的基本思想就是依據(jù)上一年度同期及前幾期的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)，并通過(guò)最大負(fù)荷相差發(fā)生日和歷史最大值及歷史最小值分別進(jìn)行模型修正。本發(fā)明只考慮相近月份負(fù)荷變化的量度和趨勢(shì)，在很大程度上規(guī)避了多種不確定因素對(duì)負(fù)荷變化的影響。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的月最大電力負(fù)荷預(yù)測(cè)方法流程圖，如圖1所示，該月最大電力負(fù)荷預(yù)測(cè)方法包括：

S101：從歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取各年度實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)、日最大負(fù)荷數(shù)據(jù)及月最大電力負(fù)荷數(shù)據(jù)；

S102：根據(jù)所述月最大電力負(fù)荷數(shù)據(jù)建立環(huán)比增量預(yù)測(cè)模型或環(huán)比增長(zhǎng)率預(yù)測(cè)模型，進(jìn)行月最大電力負(fù)荷數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)。

由圖1所示的流程圖可知，本申請(qǐng)通過(guò)得到的月最大電力負(fù)荷數(shù)據(jù)建立預(yù)測(cè)模型，進(jìn)行月最大電力負(fù)荷數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)，可以提高預(yù)測(cè)精度，降低發(fā)電廠和電網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)。

S101的目的是得到月最大電力負(fù)荷數(shù)據(jù)，一實(shí)施例中，如圖2所示，可以通過(guò)如下步驟實(shí)現(xiàn)：

S201：從所述歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取每天中多個(gè)計(jì)量點(diǎn)的實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)，得到設(shè)定年度范圍內(nèi)每天的計(jì)量點(diǎn)實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)。一天可以根據(jù)時(shí)間間隔設(shè)置多個(gè)計(jì)量點(diǎn)，例如每20分鐘設(shè)置一個(gè)計(jì)量點(diǎn)，則每天中有96個(gè)計(jì)量點(diǎn)。

S202：根據(jù)所述計(jì)量點(diǎn)實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)得到設(shè)定年度范圍內(nèi)每天的所述日最大負(fù)荷數(shù)據(jù)。

S203：根據(jù)所述日最大負(fù)荷數(shù)據(jù)計(jì)算得到設(shè)定年度范圍內(nèi)每月的所述月最大電力負(fù)荷數(shù)據(jù)。

S201中得到的每天的計(jì)量點(diǎn)實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)可能會(huì)因?yàn)槟承┯?jì)量點(diǎn)的數(shù)據(jù)缺失而造成數(shù)據(jù)不完整，這樣將使得月最大電力負(fù)荷數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，將最終影響月最大電力負(fù)荷數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)。為了獲得準(zhǔn)確的月最大電力負(fù)荷數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)值，需要查詢?nèi)兆畲筘?fù)荷數(shù)據(jù)中是否存在缺失值，一實(shí)施例中，如圖3所示，可以通過(guò)如下方法進(jìn)行缺失值查詢：

S301：查找所述日最大負(fù)荷數(shù)據(jù)中是否存在缺失值。

S302：采用均值填補(bǔ)法對(duì)所述缺失值進(jìn)行修正。由于同一天內(nèi)相鄰計(jì)量點(diǎn)的負(fù)荷基本相同，相鄰的幾天內(nèi)類型相同的日負(fù)荷基本相同。如果存在缺失值，可以通過(guò)均值填補(bǔ)法對(duì)缺失值進(jìn)行修正，例如第3個(gè)計(jì)量點(diǎn)的數(shù)據(jù)缺失，可以計(jì)算第2個(gè)計(jì)量點(diǎn)與第4個(gè)計(jì)量點(diǎn)的平均值，作為第3個(gè)計(jì)量點(diǎn)的數(shù)據(jù)。

另外，S201中得到的每天的計(jì)量點(diǎn)實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)可能會(huì)出現(xiàn)某個(gè)計(jì)量點(diǎn)或某些計(jì)量點(diǎn)的數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，或者某日的日負(fù)荷數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常這樣將使得月最大電力負(fù)荷數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，將最終影響月最大電力負(fù)荷數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)。所以本發(fā)明在得到月最大電力負(fù)荷數(shù)據(jù)之前，還可以查找所述日最大負(fù)荷數(shù)據(jù)中是否存在異常值，對(duì)異常值進(jìn)行修正。

一實(shí)施例中，如圖4所示，查找所述日最大負(fù)荷數(shù)據(jù)中是否存在異常值，對(duì)所述異常值進(jìn)行修正，可以通過(guò)如下方法實(shí)現(xiàn)：

S401：采用橫向相似性方法查找所述日最大負(fù)荷數(shù)據(jù)中的異常值。

S402：采用均值填補(bǔ)法對(duì)所述異常值進(jìn)行修正。由于同一天內(nèi)相鄰計(jì)量點(diǎn)的負(fù)荷基本相同，相鄰的幾天內(nèi)類型相同的日負(fù)荷基本相同。如果存在異常值，可以通過(guò)均值填補(bǔ)法對(duì)異常值進(jìn)行修正，例如第3個(gè)計(jì)量點(diǎn)的數(shù)據(jù)為異常值，可以計(jì)算第2個(gè)計(jì)量點(diǎn)與第4個(gè)計(jì)量點(diǎn)的平均值，作為第3個(gè)計(jì)量點(diǎn)的數(shù)據(jù)。

一實(shí)施例中，如圖5所示，查找所述日最大負(fù)荷數(shù)據(jù)中是否存在異常值，對(duì)所述異常值進(jìn)行修正，可以通過(guò)如下方法實(shí)現(xiàn)：

S501：采用T檢驗(yàn)準(zhǔn)則，從n個(gè)所述日最大負(fù)荷數(shù)據(jù)中剔除可疑數(shù)據(jù)Xi，計(jì)算(n-1)個(gè)日最大負(fù)荷數(shù)據(jù)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差δ，若則認(rèn)為Xi為異常值。其中，K為實(shí)際值與標(biāo)準(zhǔn)值的差值，可以根據(jù)樣本數(shù)量n所選取的顯著度從α表中查得，系統(tǒng)中采用哈希表進(jìn)行該值的保存。

S502：如果Xi為異常值，則用平均值代替所述可疑數(shù)據(jù)Xi。

本發(fā)明在建模前，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)探索。具體地，對(duì)負(fù)荷數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)分析，按照日、月、季、年分時(shí)段、分地區(qū)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算，可以以餅圖、折線圖、柱狀圖、報(bào)表等形式展現(xiàn)分析結(jié)果。通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析，可以清楚的了解負(fù)荷曲線趨勢(shì)及變化規(guī)律，為模型選擇奠定統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)。

本發(fā)明進(jìn)行月最大電力負(fù)荷數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)時(shí)，可以建立環(huán)比增量預(yù)測(cè)模型和/或環(huán)比增長(zhǎng)率預(yù)測(cè)模型，下面分別說(shuō)明環(huán)比增量預(yù)測(cè)模型和環(huán)比增長(zhǎng)率預(yù)測(cè)模型建立過(guò)程。

1、建立環(huán)比增量預(yù)測(cè)模型

環(huán)比是一個(gè)統(tǒng)計(jì)術(shù)語(yǔ)，是本期統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)與上期比較，例如2016年7月份與2016年6月份相比較，叫環(huán)比。環(huán)比增量是指本月統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)相比上月統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)增長(zhǎng)量。

根據(jù)所述月最大電力負(fù)荷數(shù)據(jù)計(jì)算各月相對(duì)于上月的負(fù)荷最大值增量：記a年度1月-12月的負(fù)荷最大值為各月相對(duì)上個(gè)月的負(fù)荷最大值增量(環(huán)比增量)為則有：

根據(jù)所述負(fù)荷最大值增量建立環(huán)比增量預(yù)測(cè)模型：設(shè)需要預(yù)測(cè)的是第a+1年度第i個(gè)月的負(fù)荷最大值，記為則其預(yù)測(cè)值：

2、建立環(huán)比增長(zhǎng)率預(yù)測(cè)模型

根據(jù)所述月最大電力負(fù)荷數(shù)據(jù)計(jì)算各月相對(duì)于上月的環(huán)比增長(zhǎng)率：環(huán)比增長(zhǎng)率＝(本月最大電力負(fù)荷值-上月最大電力負(fù)荷值)/上月最大電力負(fù)荷值×100％。

根據(jù)所述環(huán)比增長(zhǎng)率建立環(huán)比增長(zhǎng)率預(yù)測(cè)模型：設(shè)需要預(yù)測(cè)的是第a+1年度第i個(gè)月的負(fù)荷最大值，記為則其預(yù)測(cè)值：

第a+1年度第1個(gè)月的負(fù)荷最大值：

上述環(huán)比增量預(yù)測(cè)模型和環(huán)比增長(zhǎng)率預(yù)測(cè)模型是基于本月與上月的間隔為一個(gè)自然月得到的，由于前后兩個(gè)月的負(fù)荷最大值產(chǎn)生的間隔時(shí)間不一定為一個(gè)月，所以可在環(huán)比增量預(yù)測(cè)模型的基礎(chǔ)上基于最大負(fù)荷發(fā)生日相差天數(shù)進(jìn)行修正，修正原則為將上一年的同期增量的值乘以一個(gè)相差天數(shù)的比例。舉例說(shuō)明天數(shù)修正過(guò)程：

表1表示2015、2016兩年3、4月份負(fù)荷最大值所在的具體日期。

表1負(fù)荷最大值發(fā)生日

那么2015年3、4月負(fù)荷最大值發(fā)生日期間隔為2015/4/12-2015/3/14＝29天，相對(duì)于2015年3月份的31天，這個(gè)時(shí)間間隔為29/31＝0.9355個(gè)月；而2016年3、4月負(fù)荷最大值發(fā)生日期間隔為2016/4/19-2016/3/12＝38天，相對(duì)于2016年3月份的31天，這個(gè)時(shí)間間隔為38/31＝1.2258個(gè)月。

而環(huán)比增長(zhǎng)率預(yù)測(cè)模型中，采用的預(yù)測(cè)方法默認(rèn)為兩個(gè)月之間負(fù)荷最大值發(fā)生日的間隔始終為1個(gè)月，所以可以考慮將這個(gè)因素添加到預(yù)測(cè)方法中。

首先需要，計(jì)算各月與上個(gè)月相隔的實(shí)際天數(shù)，然后根據(jù)所述實(shí)際天數(shù)對(duì)所述環(huán)比增量預(yù)測(cè)模型進(jìn)行修正，具體地：記a年度第i月的天數(shù)為該月負(fù)荷最大值發(fā)生日期與上月負(fù)荷最大值發(fā)生日期相隔的天數(shù)為那么這個(gè)時(shí)間間隔為個(gè)月(注意，1月份的值個(gè)月)。

設(shè)需要預(yù)測(cè)的是第a+1年度第i個(gè)月的負(fù)荷最大值，記為則其預(yù)測(cè)值

月最大電力負(fù)荷預(yù)測(cè)值有時(shí)候會(huì)明顯太大或者明顯太小，為了防止出現(xiàn)這種極端情況，可以通過(guò)月負(fù)荷最大值經(jīng)驗(yàn)庫(kù)實(shí)現(xiàn)，具體地，可以設(shè)定每個(gè)月的預(yù)測(cè)值范圍，將月最大電力負(fù)荷數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)得到的預(yù)測(cè)值與所述預(yù)測(cè)值范圍進(jìn)行比較，如果所述預(yù)測(cè)值不在所述預(yù)測(cè)值范圍內(nèi)，用所述預(yù)測(cè)值范圍的最大值或最小值替換所述預(yù)測(cè)值。

這個(gè)預(yù)測(cè)值范圍可以用該月份負(fù)荷最大值的歷史最大值、最小值來(lái)確定，這樣的范圍隨著時(shí)間的發(fā)展會(huì)產(chǎn)生一些變化，但最終會(huì)形成一個(gè)幾乎不變的經(jīng)驗(yàn)庫(kù)，該經(jīng)驗(yàn)庫(kù)對(duì)每個(gè)月的負(fù)荷最大值范圍做出了限制，會(huì)使得預(yù)測(cè)值不至于偏差太大。

記第a+1年度第i個(gè)月的負(fù)荷最大值預(yù)測(cè)值為該月的預(yù)測(cè)值范圍為則修正后的預(yù)測(cè)值

為了檢驗(yàn)預(yù)測(cè)結(jié)果的好壞，必須制訂一套評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)預(yù)測(cè)模型進(jìn)行檢驗(yàn)和評(píng)價(jià)(模型評(píng)估)，即在已經(jīng)有真實(shí)值后將預(yù)測(cè)值與真實(shí)值進(jìn)行對(duì)比，檢驗(yàn)預(yù)測(cè)的精度。按照預(yù)測(cè)效果評(píng)價(jià)原則和慣例，本發(fā)明采用了相對(duì)誤差和平均絕對(duì)誤差作為檢驗(yàn)預(yù)測(cè)結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)：

絕對(duì)誤差與相對(duì)誤差：

設(shè)Y表示實(shí)際值，表示預(yù)測(cè)值，則稱為絕對(duì)誤差，稱為相對(duì)誤差，有時(shí)相對(duì)誤差也用百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。

平均絕對(duì)誤差MAE：

由于預(yù)測(cè)誤差有正有負(fù)，為了避免正負(fù)相抵消，故取誤差的絕對(duì)值進(jìn)行綜合并計(jì)算其平均數(shù)，這是誤差分析的綜合指標(biāo)之一。

檢驗(yàn)完畢后，將絕對(duì)誤差或相對(duì)誤差反饋至預(yù)測(cè)模型，通過(guò)調(diào)整建模參數(shù)，提高預(yù)測(cè)模型精度。

在本發(fā)明最后，可以保存預(yù)測(cè)結(jié)果：在進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測(cè)時(shí)，遵循“先細(xì)分、再預(yù)測(cè)”的原則，即先從海量數(shù)據(jù)中細(xì)分出各年各維度的數(shù)據(jù)，再分別放入模型進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測(cè)，最后將預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)，并反饋至預(yù)測(cè)模型，通過(guò)調(diào)整建模參數(shù)，提高預(yù)測(cè)模型精度，最終得出符合要求的精度，將此預(yù)測(cè)結(jié)果保存，并應(yīng)用到實(shí)際業(yè)務(wù)中，預(yù)測(cè)工作結(jié)束。

下面結(jié)合具體的例子說(shuō)明本發(fā)明的月最大電力負(fù)荷方法。

本節(jié)以某地區(qū)2012年至2016年月最大電力負(fù)荷預(yù)測(cè)為例，通過(guò)歷史數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備、模型的構(gòu)建、預(yù)測(cè)和結(jié)果評(píng)估講述預(yù)測(cè)方法的實(shí)施過(guò)程。

首先，創(chuàng)建歷史數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，搭建數(shù)據(jù)平臺(tái)，將2012年至2016年所有用電量和用電負(fù)荷數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，數(shù)據(jù)字段樣表如表2所示：

表2數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中存儲(chǔ)的用電負(fù)荷與用電量樣表

從數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中提取建模所需數(shù)據(jù)：由于數(shù)據(jù)庫(kù)中只存儲(chǔ)了2012年1月1日至2016年7月31日數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量小，將數(shù)據(jù)導(dǎo)出成CSV格式，運(yùn)用Excel透視表功能，提取2012年1月至2016年7月的55個(gè)月份的月最大電力負(fù)荷以及每個(gè)月最大電力負(fù)荷發(fā)生的日期，如表3及表4所示：

表3 2012年1月至2016年7月月最大電力負(fù)荷

表4 2012年1月至2016年7月月最大電力負(fù)荷出現(xiàn)的日期

基于表3及表4數(shù)據(jù)計(jì)算出了本月最大電力負(fù)荷發(fā)生日與上月最大電力負(fù)荷發(fā)生日相差的天數(shù)，記為Δ_i,假設(shè)本期最大值出現(xiàn)的日期為x_i,上期最大值出現(xiàn)的日期為x_i-1,根據(jù)公式：

根據(jù)上述公式，可得出月最大電力負(fù)荷相差天數(shù)如表5：

表5月最大電力負(fù)荷相差天數(shù)

結(jié)合這個(gè)時(shí)間段中每月的最大值和最小值(分別稱其為歷史最大值與歷史最小值)，得到每月月最大電力負(fù)荷的最大值和最小值分別如表6所示：

表6 2012年1月至2016年7月月最大電力負(fù)荷歷史最大值與最小值

對(duì)于上述得到的數(shù)據(jù)，需要計(jì)算缺失值及異常值：

缺失值，通過(guò)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)缺失率為5.34％，缺失數(shù)據(jù)從調(diào)度日?qǐng)?bào)內(nèi)網(wǎng)查詢并補(bǔ)充，補(bǔ)充完畢后僅有幾條數(shù)據(jù)缺失，根據(jù)數(shù)據(jù)分布的規(guī)律，以相鄰兩天內(nèi)的平均值填補(bǔ)。

異常值，通過(guò)T檢驗(yàn)法則，找出數(shù)據(jù)中的異常值，并以相鄰日期內(nèi)的均值進(jìn)行修正。

為了直觀、清楚地了解數(shù)據(jù)分布情況，可以對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì)，查看數(shù)據(jù)分布規(guī)律，通過(guò)各年份月最大值折線圖，如圖6A至圖6L。可以看出，各年相應(yīng)月份的最大值分布趨勢(shì)趨于一致，可以應(yīng)用增量模型進(jìn)行預(yù)測(cè)。

建立環(huán)比增量預(yù)測(cè)模型時(shí)，將上一年的同期與前期的變化值作為該年本期與上期的差額Δi，即通過(guò)上一年同期的月最大電力負(fù)荷、上一年的前期的月最大電力負(fù)荷和本年的前期的最大負(fù)荷來(lái)預(yù)測(cè)該年本期的月最大電力負(fù)荷值。

環(huán)比增量預(yù)測(cè)模型的計(jì)算公式為：

基于此模型得到的2014年4月的預(yù)測(cè)值如下表7所示：

表7

天數(shù)修正可以按最大值發(fā)生日的增長(zhǎng)率修正模型，計(jì)算公式如下：

得到的預(yù)測(cè)值如表8所示：

表8

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)預(yù)測(cè)值不再創(chuàng)新高或新低，所以在發(fā)生日修正的基礎(chǔ)上根據(jù)歷史同期最大值和最小值再次進(jìn)行模型修正，修正原則為：如果根據(jù)發(fā)生日修正后的預(yù)測(cè)值大于同期歷史最大值，那么月最大電力負(fù)荷的值變?yōu)橥诘臍v史最大值，如果預(yù)測(cè)值小于同期歷史最小值，那么該月的最大負(fù)荷的值為同期的歷史最小值，否則預(yù)測(cè)值不變，最后修正后的模型即為最優(yōu)的模型。即：

根據(jù)極值修正后得到的預(yù)測(cè)值如表9所示：

表9

以此類推，可以得到2014年整年的預(yù)測(cè)值，如下表10所示：

表10

本發(fā)明采用了相對(duì)誤差和平均絕對(duì)誤差作為檢驗(yàn)預(yù)測(cè)結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)：

1、絕對(duì)誤差與相對(duì)誤差

設(shè)Y表示實(shí)際值，表示預(yù)測(cè)值，則稱為絕對(duì)誤差，稱為相對(duì)誤差。有時(shí)相對(duì)誤差也用百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。這是一種直觀的誤差表示方法，在電力系統(tǒng)中作為一種考核指標(biāo)而經(jīng)常使用。

2、平均絕對(duì)誤差MAE

由于預(yù)測(cè)誤差有正有負(fù)，為了避免正負(fù)相抵消，故取誤差的絕對(duì)值進(jìn)行綜合并計(jì)算其平均數(shù)，這是誤差分析的綜合指標(biāo)之一。如表11，本發(fā)明以預(yù)測(cè)2014年的數(shù)據(jù)為例，通過(guò)檢驗(yàn)得到的預(yù)測(cè)結(jié)果誤差率為：

表11

由表11的預(yù)測(cè)結(jié)果，可以看出，通過(guò)基礎(chǔ)預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)的結(jié)果，整體誤差率為2.79％，一次修正后誤差率降低到2.34％，二次修正后誤差率降低到1.87％，整體降低了0.92個(gè)百分點(diǎn)，預(yù)測(cè)誤差率保持在2個(gè)百分點(diǎn)左右，極大地提高了負(fù)荷預(yù)測(cè)的精度，達(dá)到了預(yù)期的效果。

最后，將修正后的預(yù)測(cè)結(jié)果導(dǎo)出并保存入相應(yīng)可視化工具，并寫入報(bào)告，存檔。

圖7為本發(fā)明實(shí)施例的月最大電力負(fù)荷預(yù)測(cè)裝置結(jié)構(gòu)框圖，如圖7所示，該月最大電力負(fù)荷預(yù)測(cè)裝置包括：

數(shù)據(jù)獲取單元701，用于從歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取各年度實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)、日最大負(fù)荷數(shù)據(jù)及月最大電力負(fù)荷數(shù)據(jù)；

預(yù)測(cè)單元702，用于根據(jù)所述月最大電力負(fù)荷數(shù)據(jù)建立環(huán)比增量預(yù)測(cè)模型或環(huán)比增長(zhǎng)率預(yù)測(cè)模型，進(jìn)行月最大電力負(fù)荷數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)。

一實(shí)施例中，如圖8所示，所述數(shù)據(jù)獲取單元701包括：

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)獲取模塊801，用于從所述歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取每天中多個(gè)計(jì)量點(diǎn)的實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)，得到設(shè)定年度范圍內(nèi)每天的計(jì)量點(diǎn)實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)；

日負(fù)荷數(shù)據(jù)生成模塊802，用于根據(jù)所述計(jì)量點(diǎn)實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)得到設(shè)定年度范圍內(nèi)每天的所述日最大負(fù)荷數(shù)據(jù)；

月負(fù)荷數(shù)據(jù)生成模塊803，用于根據(jù)所述日最大負(fù)荷數(shù)據(jù)計(jì)算得到設(shè)定年度范圍內(nèi)每月的所述月最大電力負(fù)荷數(shù)據(jù)。

一實(shí)施例中，如圖9所示，該月最大電力負(fù)荷預(yù)測(cè)裝置還包括：

缺失值查找單元901，用于查找所述日最大負(fù)荷數(shù)據(jù)中是否存在缺失值；

缺失值修正單元902，用于采用均值填補(bǔ)法對(duì)所述缺失值進(jìn)行修正。

一實(shí)施例中，如圖10所示，該月最大電力負(fù)荷預(yù)測(cè)裝置還包括：

異常修正單元1001，用于查找所述日最大負(fù)荷數(shù)據(jù)中是否存在異常值，對(duì)所述異常值進(jìn)行修正。

一實(shí)施例中，如圖11所示，異常修正單元1001包括：

異常查找模塊1101，用于采用橫向相似性方法查找所述日最大負(fù)荷數(shù)據(jù)中的異常值；

異常修正模塊1102，用于采用均值填補(bǔ)法對(duì)所述異常值進(jìn)行修正。

一實(shí)施例中，如圖12所示，異常修正單元1001包括：

異常確定模塊1201，用于從n個(gè)所述日最大負(fù)荷數(shù)據(jù)中剔除可疑數(shù)據(jù)Xi，計(jì)算(n-1)個(gè)日最大負(fù)荷數(shù)據(jù)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差δ，若則認(rèn)為Xi為異常值；

代替模塊1202，用于用所述平均值代替所述可疑數(shù)據(jù)Xi；

其中，K為實(shí)際值與標(biāo)準(zhǔn)值的差值。

一實(shí)施例中，如圖13所示，所述預(yù)測(cè)單元702包括：

增量計(jì)算模塊1301，用于根據(jù)所述月最大電力負(fù)荷數(shù)據(jù)計(jì)算各月相對(duì)于上月的負(fù)荷最大值增量；

增量預(yù)測(cè)模型建立模塊1302，用于根據(jù)所述負(fù)荷最大值增量建立環(huán)比增量預(yù)測(cè)模型。

一實(shí)施例中，如圖14所示，所述預(yù)測(cè)單元702包括：

環(huán)比增長(zhǎng)率計(jì)算模塊1401，用于根據(jù)所述月最大電力負(fù)荷數(shù)據(jù)計(jì)算各月相對(duì)于上月的環(huán)比增長(zhǎng)率；

增長(zhǎng)率預(yù)測(cè)模型建立模塊1402，用于根據(jù)所述環(huán)比增長(zhǎng)率建立環(huán)比增長(zhǎng)率預(yù)測(cè)模型。

一實(shí)施例中，如圖15所示，該月最大電力負(fù)荷預(yù)測(cè)裝置還包括：

天數(shù)計(jì)算單元1501，用于計(jì)算各月與上個(gè)月相隔的實(shí)際天數(shù)；

修正單元1502，用于根據(jù)所述實(shí)際天數(shù)對(duì)所述環(huán)比增量預(yù)測(cè)模型進(jìn)行修正。

一實(shí)施例中，如圖16所示，該月最大電力負(fù)荷預(yù)測(cè)裝置還包括：

范圍設(shè)定單元1601，用于設(shè)定每個(gè)月的預(yù)測(cè)值范圍；

比較單元1602，用于將月最大電力負(fù)荷數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)得到的預(yù)測(cè)值與所述預(yù)測(cè)值范圍進(jìn)行比較；

預(yù)測(cè)值替換單元1603，用于用所述預(yù)測(cè)值范圍的最大值或最小值替換所述預(yù)測(cè)值。

一實(shí)施例中，如圖17所示，該月最大電力負(fù)荷預(yù)測(cè)裝置還包括：

誤差計(jì)算單元1701，用于根據(jù)月最大電力負(fù)荷實(shí)際值及月最大電力負(fù)荷預(yù)測(cè)值計(jì)算絕對(duì)誤差或相對(duì)誤差；

模型修正單元1702，用于將所述絕對(duì)誤差或相對(duì)誤差反饋至環(huán)比增量預(yù)測(cè)模型或環(huán)比增長(zhǎng)率預(yù)測(cè)模型進(jìn)行模型修正。

本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白，本發(fā)明的實(shí)施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明可采用完全硬件實(shí)施例、完全軟件實(shí)施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實(shí)施例的形式。而且，本發(fā)明可采用在一個(gè)或多個(gè)其中包含有計(jì)算機(jī)可用程序代碼的計(jì)算機(jī)可用存儲(chǔ)介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲(chǔ)器、CD-ROM、光學(xué)存儲(chǔ)器等)上實(shí)施的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式。

本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來(lái)描述的。應(yīng)理解可由計(jì)算機(jī)程序指令實(shí)現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合?？商峁┻@些計(jì)算機(jī)程序指令到通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)、嵌入式處理機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個(gè)機(jī)器，使得通過(guò)計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的裝置。

這些計(jì)算機(jī)程序指令也可存儲(chǔ)在能引導(dǎo)計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中，使得存儲(chǔ)在該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能。

這些計(jì)算機(jī)程序指令也可裝載到計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，使得在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的處理，從而在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的步驟。

本發(fā)明中應(yīng)用了具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。