第27卷第3期大 学 数 学Vol.27, .3 2011年6月COLLEGE MA TH EM ATICS Jun.2011基于熵值法的组合预测模型及其在高峰负荷预测中应用赵海青(华北电力大学数理学院,河北保定071003)[摘 要]组合预测可以综合利用各单一预测方法所提供的信息,是提高预测精度的有效途径.本文在指数平滑预测法及灰色预测方法的基础上建立组合预测模型,采用熵值法确定组合权系数,并对某电网高峰负荷进行了预测.实例表明,此模型具有很强的实用性和很高的预测精度.[关键词]组合预测;熵;灰色预测模型;高峰负荷[中图分类号]T M731;O221.67 [文献标识码]B [文章编号]1672 1454(2011)03 0157 041 引 言随着人民生活的提高和第三产业的发展,电力需求结构发生了迅速地变化.每当酷暑严寒,在高峰负荷急速攀升时,许多电网调度中心仍然处于紧张状态.2003年我国大片疆域持续酷热,使高峰期有关电网调度中心的紧张局面更加严重.美国和加拿大东部电网2003年夏天发生的大面积停电出现在高峰期,接着英国伦敦也在高峰期出现停电事故.因此有必要加强电网高峰负荷预测的研究.在电网实际预测中,当高峰期负荷急速攀升时,可能出现异常问题(如异常值、随机误差项的异方差等),容易使数据与预测模型不能高度吻合,从而直接影响预测精度.针对高峰负荷重现性较差,受温度等因素影响较敏感这一特点,预测方法也要求尽量做到稳健,而单一预测[1]方法具有较大的局限性.大量的应用研究表明,组合预测可以综合利用各单一预测方法所提供的信息,是提高预测精度的有利途径.本文建立了组合预测模型,为避免非负权数的约束,采用了熵值法[2,3]确定组合预测模型的权系数,对某电网高峰负荷进行了预测分析,能较大程度地提高预测精度.2 组合预测及熵值法的基本思想组合预测方法是由Bates和Grang er在题为 The Combination of Forecasts 的论文中首次提出的,其基本思想是将几种预测方法所得的预测结果,选取适当的权重进行加权平均以提高预测的精度,组合预测方法建立在最大信息利用的基础上,它集结了多种单一模型所包含的信息,进行最优组合.因此,在大多数情况下,通过组合预测可以达到改善预测结果的目的.其基本思想如下:假设有N个预测模型,每一个模型是基于各自的信息集建立起来的,即第j个模型在n时刻的信息集为I jn (I on,J jn),其中I on为所有模型所共享的信息集,J jn为第j个预测模型所特有的信息集,并且假设任意两个信息集是相互独立的.因此,宇宙间的所有信息可由如下集合所表示:U n I on,J jn,j=1,2, ,N.如果U n是可知的,则y n的下一期预测值y n+1可由最小二乘法估计出来,其表达式为[收稿日期]2008 08 01
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