基于Copula-POME的負荷與氣象因素相關性度量研究
發(fā)布時間:2021-10-20 10:26
負荷與氣象因素的關系是非線性且模糊的,針對傳統(tǒng)的線性相關系數(shù)不能準確刻畫負荷與其氣象成因的相依結(jié)構(gòu)。在分析負荷對氣象因素響應的基礎上,提出了結(jié)合Copula函數(shù)與最大熵原理(POME)的負荷與氣象因素相關性度量方法,該方法基于POME建立了負荷與氣象因素的邊緣分布,利用Copula函數(shù)擬合了負荷與氣象多變量系統(tǒng)中的非線性相依結(jié)構(gòu),并推導了度量相關性的Kendall秩相關系數(shù)、Spearman秩相關系數(shù)和Copula熵。在實際的負荷和氣象系統(tǒng)中的應用表明,Copula-POME方法在分析負荷與其氣象成因關系時無先驗分布假定,具有靈活的函數(shù)形式,能準確表達多變量系統(tǒng)的相依結(jié)構(gòu);秩相關系數(shù)和Copula熵彌補了線性相關系數(shù)在度量尾部相關中的不足,能準確度量負荷與氣象因素的相關性。
【文章來源】:水電能源科學. 2020,38(11)北大核心
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
氣象因素與電力負荷函數(shù)映射思路
Copula擬合流程圖
利用POME建立負荷與各氣象因素的理論分布,并點繪負荷—溫度、負荷—濕度、負荷—降雨、負荷—風速的經(jīng)驗分布見圖3。由圖3(a)可知,重慶地區(qū)統(tǒng)調(diào)負荷服從參數(shù)x0=901.53、χ=139.51的Lorentz分布,日平均溫度服從參數(shù)a=22.03、b=2.62的Weibull分布,二維聯(lián)合分布表明二者具有近二次函數(shù)關系,溫度約20℃對應負荷的極小值,當溫度升高/降低,降溫/采暖負荷增加。由圖3(b)可知,相對濕度服從參數(shù)a=78.62、b=7.45的Weibull分布,與負荷的二維聯(lián)合分布表現(xiàn)為斜率為-1的直線。由圖3(c)、(d)可知,降雨服從參數(shù)λ=0.14的指數(shù)分布,極大風速服從參數(shù)μ=1.59、σ=0.38的對數(shù)正態(tài)分布,二者與負荷的聯(lián)合分布均較離散,聯(lián)合分布關系不明顯。根據(jù)建立的負荷與氣象因素邊緣分布及二維聯(lián)合經(jīng)驗分布,利用Copula擬合負荷與氣象因素的相依結(jié)構(gòu),并計算負荷與各氣象因素的秩相關系數(shù)和Copula熵,擬合和計算結(jié)果見表1。為驗證計算結(jié)果的合理性,同時也計算Pearson相關系數(shù)r和刻畫多變量享有共同信息量的線性總相關系數(shù)I[9]。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于氣象因子及機器學習回歸算法的夏季空調(diào)負荷預測[J]. 田心如,蔡凝昊,張志薇. 氣象科學. 2019(04)
[2]基于溫度近因效應的多元線性回歸電力負荷預測[J]. 王寶財. 水電能源科學. 2018(10)
[3]基于綜合氣象指數(shù)和日期類型的電力系統(tǒng)負荷預測[J]. 王惠中,劉軻,周佳. 電網(wǎng)與清潔能源. 2015(09)
[4]天津電力負荷特性及其與氣象因子的關系[J]. 熊明明,李明財,任雨,徐姝,楊艷娟. 氣象科技. 2013(03)
[5]多變量水文聯(lián)合分布方法及Copula函數(shù)的應用研究[J]. 冉啟香,張翔. 水電能源科學. 2010(09)
碩士論文
[1]基于最大熵原理的確定概率分布的方法研究[D]. 李憲東.華北電力大學(北京) 2008
本文編號:3446742
【文章來源】:水電能源科學. 2020,38(11)北大核心
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
氣象因素與電力負荷函數(shù)映射思路
Copula擬合流程圖
利用POME建立負荷與各氣象因素的理論分布,并點繪負荷—溫度、負荷—濕度、負荷—降雨、負荷—風速的經(jīng)驗分布見圖3。由圖3(a)可知,重慶地區(qū)統(tǒng)調(diào)負荷服從參數(shù)x0=901.53、χ=139.51的Lorentz分布,日平均溫度服從參數(shù)a=22.03、b=2.62的Weibull分布,二維聯(lián)合分布表明二者具有近二次函數(shù)關系,溫度約20℃對應負荷的極小值,當溫度升高/降低,降溫/采暖負荷增加。由圖3(b)可知,相對濕度服從參數(shù)a=78.62、b=7.45的Weibull分布,與負荷的二維聯(lián)合分布表現(xiàn)為斜率為-1的直線。由圖3(c)、(d)可知,降雨服從參數(shù)λ=0.14的指數(shù)分布,極大風速服從參數(shù)μ=1.59、σ=0.38的對數(shù)正態(tài)分布,二者與負荷的聯(lián)合分布均較離散,聯(lián)合分布關系不明顯。根據(jù)建立的負荷與氣象因素邊緣分布及二維聯(lián)合經(jīng)驗分布,利用Copula擬合負荷與氣象因素的相依結(jié)構(gòu),并計算負荷與各氣象因素的秩相關系數(shù)和Copula熵,擬合和計算結(jié)果見表1。為驗證計算結(jié)果的合理性,同時也計算Pearson相關系數(shù)r和刻畫多變量享有共同信息量的線性總相關系數(shù)I[9]。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于氣象因子及機器學習回歸算法的夏季空調(diào)負荷預測[J]. 田心如,蔡凝昊,張志薇. 氣象科學. 2019(04)
[2]基于溫度近因效應的多元線性回歸電力負荷預測[J]. 王寶財. 水電能源科學. 2018(10)
[3]基于綜合氣象指數(shù)和日期類型的電力系統(tǒng)負荷預測[J]. 王惠中,劉軻,周佳. 電網(wǎng)與清潔能源. 2015(09)
[4]天津電力負荷特性及其與氣象因子的關系[J]. 熊明明,李明財,任雨,徐姝,楊艷娟. 氣象科技. 2013(03)
[5]多變量水文聯(lián)合分布方法及Copula函數(shù)的應用研究[J]. 冉啟香,張翔. 水電能源科學. 2010(09)
碩士論文
[1]基于最大熵原理的確定概率分布的方法研究[D]. 李憲東.華北電力大學(北京) 2008
本文編號:3446742
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