電網(wǎng)安全預警管理中的負荷預測研究及應用項目摘要

電力系統(tǒng)安全預警管理，特別是安全預警管理中的異常負荷預測模型的研究是公認的世界性難題，長期以來，異常負荷預測與分析的研究一直滯后于電力工業(yè)的發(fā)展。本研究工作從兩個方面進行，理論上進行預測理論與方法及多維異常數(shù)據(jù)檢測、挖掘算法的研究；應用上進行負荷預測的研究，期望提出有效防止電網(wǎng)崩潰的異常負荷預測模型。具體的研究內(nèi)容如下：（1）進行預測理論與方法的研究；（2）提出能應用到多維電力數(shù)據(jù)檢測且免遭屏蔽效應的多維異常數(shù)據(jù)挖掘的新方法；（3）建立有效、實用的防止電網(wǎng)崩潰的異常負荷預測模型；（4）建立高揚程農(nóng)灌沖擊負荷預測模型，并定量評估農(nóng)灌沖擊負荷對所接入電力系統(tǒng)的影響；（5）根據(jù)負荷建模預測結(jié)果制定電網(wǎng)安全預警管理措施。本項目是預測理論與方法、數(shù)據(jù)挖掘與電網(wǎng)安全管理的交叉，它的完成不僅豐富了預測理論及信息數(shù)據(jù)處理技術(shù)，而且為電網(wǎng)安全運行提供了可靠的理論基礎。

本項目圍繞電網(wǎng)安全預警管理中的負荷預測研究及應用進行了深入的研究，在理論研究及應用研究中取得了一系列創(chuàng)新的研究成果：（一）在預測理論與方法的研究中我們著重進行了組合預測模型、混合預測模型及預測模型中的參數(shù)優(yōu)化問題的研究，并取得了一系列實質(zhì)性的研究成果：1）組合預測模型的研究：通過我們的研究發(fā)現(xiàn)目前還沒有一種預測方法能夠普遍適用于所有的時間序列預測，考慮到單個模型的局限性我們綜合對比了各種模型的優(yōu)缺點，提出不同的組合預測模型。這些預測模型分大體上分為常數(shù)權(quán)重組合預測模型(Constant weight combining models)和變權(quán)重組合預測模型(Various weight combining models)；2）混合預測模型的研究及應用：考慮到輸入數(shù)據(jù)對預測模型精度也有很大的影響，我們提出了一系列基于輸入數(shù)據(jù)預處理的混合預測模型，這類模型側(cè)重于輸入數(shù)據(jù)的噪聲去除，缺失值的處理，高頻和低頻數(shù)據(jù)的處理等；3）預測模型中的參數(shù)優(yōu)化的研究：我們所研究的預測模型中大多數(shù)都是帶有參變量，因此，模型的參數(shù)優(yōu)化也變得尤為重要，傳統(tǒng)的最小二乘方法在參數(shù)優(yōu)化系統(tǒng)中已經(jīng)顯得力不從心。近年來，項目組著力于包括PSO，GA，CSO，SA，COA等在內(nèi)的基于群智能算法的參數(shù)優(yōu)化模型的研究及應用。 （二）異常數(shù)據(jù)檢測的研究：我們使用一種具有較強穩(wěn)健性的多元回歸模型檢測異常數(shù)據(jù)，并且用加權(quán)最小二乘估計方法估計該回歸模型的系數(shù)，然后采用三次樣條插值方法對剔除的異常數(shù)據(jù)進行插值處理。（三）異常負荷預測模型的研究：針對電力負荷及沖擊負荷建模與預測的復雜性，我們采用了各種基于參數(shù)優(yōu)化和混沌效應分析的混合模型對電力負荷進行建模預測。在研究中，我們結(jié)合了自適應共振理論和神經(jīng)網(wǎng)絡模型，提出了分布式 ART & HS-ARTMAP模型，并將 ART & HS-ARTMAP模型用于電力負荷的預測，結(jié)果顯示，相比于傳統(tǒng)的BP模型和單項的HS-ARTMAP模型，我們提出的模型有著良好的預測能力。 項目執(zhí)行期間共計發(fā)表和錄用期刊論文46篇，其中SCI收錄45篇，SCI檢索論文中影響因子大于5的論文8篇、影響因子大于3的論文26篇。 2100433B

本書綜合運用多種計算智能技術(shù)，提出了基于計算智能的電力負荷預測理論框架（CILF框架）：并在此框架下圍繞建模過程中的多個關(guān)鍵技術(shù)問題開展了一系列研究；同時，結(jié)合電力負荷預測研究中短期負荷預測、區(qū)間型負荷預測等典型預測問題進行了應用研究。此外，結(jié)合本書基于計算智能的負荷預測理論框架，特別是在特征選擇、參數(shù)優(yōu)化、模型選擇等具體技術(shù)上的研究成果，設計了負荷預測支持系統(tǒng)，為決策者提供決策工具。

《虛擬現(xiàn)實技術(shù)及應用研究：在建筑行業(yè)中的應用》對虛擬現(xiàn)實技術(shù)及應用進行了研究。主要內(nèi)容包括虛擬現(xiàn)實技術(shù)的基本概念、特征、分類及研究現(xiàn)狀等，虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的硬件設備，虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，Web3D、全景與Cult3D等技術(shù)，VRMI。虛擬現(xiàn)實建模語言，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在建筑行業(yè)中應用及前景分析等?！短摂M現(xiàn)實技術(shù)及應用研究：在建筑行業(yè)中的應用》匯集一系列的虛擬現(xiàn)實相關(guān)技術(shù)，同時緊密聯(lián)系當前虛擬現(xiàn)實領域已取得的最新成果，并提供了大量的應用實例，具有較高的學術(shù)水平，可以作為研究人員的參考手冊。

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