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灰色系統預測方法基本原理

灰色系統是指部分已知，部分未知的系統。灰色系統理論的實質是將無規律的原始數據進行累加生成，得到規律性較強的生成數列后再重新建模。由生成模型得到的數據再通過累加生成的逆運算累減生成得到還原模型，由還原模型作為預測模型。灰色模型是預測工作的基礎模型。以灰色系統理論的GM模型為基礎的預測，叫灰色預測。它可以分為以下7類：

1.數列預測：對某一事物發展變化趨勢的預測。2.災變預測：即災變出現時間的預測，災變有多種，如洪水、干旱、澇等災害。3.季節災變預測：指對災害出現在一年內的某個特定時區的預測。4.拓樸預測：也叫波形預測、整體預測，是用GM模型來預測未來發展變化的整個波形。5.系統預測：指對系統的綜合研究所進行的綜合預測。6.包絡GM灰色區間預測：參考數列分布趨勢構造一個上、下包絡線為邊界的灰色預測帶，建立上、下2個包絡模型。7.激勵阻尼預測：將激勵、阻尼因數以量化形式反映在GM模型中的預測，叫激勵阻尼預測。

《基于灰色理論的電力負荷預測系統》

《基于灰色理論的電力負荷預測系統》目前以漢化Visualbasic6.0開發圖形顯示部分，以漢化的ACCESS2000數據庫支持數據管理部分。程序代碼在Win98以上操作系統均通過調試，運行環境為：中文Window98

以上操作系統。

《基于灰色理論的電力負荷預測系統》是一個以中長期負荷預測為目標的預測系統，具備5年之內年度預測的基本功能。該軟件設計思路如下：采用灰色理論為設計的基本理論，采用原始數據的一次累加生成序列和GM模型為建模基礎!在實際設計中通過對命令按鈕的click事件觸發原始數據，按照指定的模型進行計算。在最后預測的顯示過程中，通過建立的控件數組text10與最終計算結果相匹配，顯示在文本框中。其主要特點為：

1.強大的數據庫功能:本系統采用DATA控件與ACCESS2000關系型數據庫相連。關系型數據庫是目前最流行的數據庫，可以采用現代數學理論和方法對數據進行處理，它提供了結構化的查詢語言SQL.各項操作都是通過記錄集完成的。記錄集是一個對象，一個記錄集是數據庫中的一組記錄，可以是整個數據表或表的一部分。在原始數據的輸入方面，操作人員可直接通過表輸入并修改數據，也可在系統上直接操作。

2.欲改進及增加的功能：①將預測結果數據與數據庫相結合，能夠將預測數據保存到數據庫中。②進一步改進預測精度，如從在原始數據上采用更精確的插值算法;在預測模型上增加一個系數，將天氣及節假日影響加入到最終預測結果中。五、結束語負荷預測是電力系統調度、實時控制、運行計劃和發展規劃的前提，是一個電網調度部門和規劃部門所必須具有的基本。提高負荷預測技術水平，有利于計劃用電管理，有利于合理安排電網運行方式和機組檢修計劃，有利于節煤、節油和降低發電成本，有利于制定合理的電源建設規劃，有利于提高電力系統的經濟效益和社會效益。因此，負荷預測已成為實現電力系統管理現代化的重要內容。

幾十年來各種可能的算法均在負荷預測課題上試驗過了，目前實用的算法主要有：線性外推法、線性回歸法、人工神經網絡法、灰色系統法和老師系統方法等。各種算法均有一定的適用場合，可以說沒有一個算法適用于各種負荷預測模型而精度比其它算法都高。

灰色系統理論把一般系統論、論、控制論的觀點和方法延伸到社會、經濟、生態等抽象系統，并結合數學方法，發展成為一套解決不完備系統即灰色系統的理論和方法。它對未來的研究具有重要意義。由電力系統實際情況可知：用電量及負荷增長受經濟發展、產業結構、居民收入水平、氣候等諸多因素的影響，其中一些因素是確定的，而一些因素則不確定，故可把它看作一個灰色系統。

但目前GM模型在實際應用中還存在局限性，比較適用于具有較強指數規律的負荷序列，只能描述單調的變化過程，而對于特殊的負荷增長方式，例如當負荷按照“S”型曲線進行增長或增長處于飽和階段時，若采用該灰色模型則預測誤差較大，預測精度不滿足實際要求。

灰色預測法作為電力系統需電量預測方法之一，已成為重要的研究手段，但尚有許多方面有待于進一步研究，如尋求更有效的、更符合電力系統需電量發展規律的原始數據處理方法。

總之負荷預測的結果是電力系統運行的基礎數據，其精度直接影響運行的安全性和經濟性。因此，提高其精度也是每個負荷預測人員追求的最高目標。

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