[发明专利]一种电力小时负荷的混沌线性回归模型安全监控预测方法

权利要求书

1.一种电力小时负荷的混沌线性回归模型安全监控预测方法，其特征在于：所述方法依序包括的具体步骤为：

A、按照全年365天每天24小时整点提取电力负荷，组成电力小时负荷时间序列；

B、求取电力小时负荷序列的自相关函数；

C、求取电力小时负荷序列的饱和关联维数；

D、求取电力小时负荷的Kolmogorov测度熵；

E、对于电力小时负荷时间序列为：                                                  以前述的饱和关联维数m和延迟时间τ，重构其相空间为：

其中N=n-(m-1)*τ为向量序列的长度；

F、设置一个预测起始状态点为，与最相似(邻近)相点的原则遵循以下原则：

                  

以距离排序在历史相点中寻找出其k个相似相点，相似相点的状态相量为（其中i=1~k）；

G、在电力小时负荷相空间中，状态点为的k个相似相点，与经过演化步长T后的状态之间在一个局域范围内满足线性关系：

A，B用最小二乘法估计；

H、状态点为的演化也满足这样相似的规律： 

  由此线性回归模型，可预测出起始状态经过时间步长T以后的状态。

2.根据权利要求1所述的一种电力小时负荷的混沌线性回归模型安全监控预测方法，其特征在于：所述B步骤求取电力小时负荷序列的自相关函数时，对于长度为n的时间序列，时间跨度为jτ的自相关函数为：

 

                                                                    

   选取电力小时负荷序列的自相关函数第一次经过零点时所对应的时间，为重构相空间的最佳延迟时间τ。

3.根据权利要求1所述的一种电力小时负荷的混沌线性回归模型安全监控预测方法，其特征在于：所述Ｃ步骤求取电力小时负荷序列的饱和关联维数时，包括如下步骤：

    A、选取延迟时间为自相关函数法所求的时间τ，嵌入维数m初值为1，重构小时序列相空间；

    B、选择合适的球半径r为不同的取值，计算相空间中所有相点对的欧氏距离，小于半径的数目占总的相点数的比例，从而求出关联积分C(r)；

关联积分表示相空间相点对中，距离小于给定正数r的数目在所有相点中占的比例(N为总的相点数)

                  

f为Heaviside单位函数，

                          

     C、由获得的关联积分点绘序列的lnC(r)-lnr关系曲线，分析标度关系是否存在，在关系曲线中的直线段部分为无标度区；客观确定无标度区长度，拟合出直线后其斜率定义为关联维数D₂；

    D、增加相空间嵌入维数，重复上述过程，得到不同嵌入维数下的关联积分和关联维数D₂（m）；

    E、点绘关联维数D₂（m）随嵌入维数m的关系曲线，曲线进入饱和区时对应的关联维数即为饱和关联维数，对应的空间维数是合适的最小嵌入空间维数；

    F、从lnC(r)-lnr关系图中，除去斜率为0和斜率为∞的直线段，确定其间的最佳拟合直线，直线的斜率为关联维数D₂，随着相空间维数m的升高，关联维数出现饱和，即求出饱和关联维数，对应的吸引子维数为D₂(m)。

4.根据权利要求1所述的一种电力小时负荷的混沌线性回归模型安全监控预测方法，其特征在于：所述Ｄ步骤求取电力小时负荷的Kolmogorov测度熵时，测度熵是识别混沌序列的另一特征量，用来度量系统运动的混乱的程度，考虑一个m维动力系统的相空间，分成边长为r的m维立方体盒子，对于状态空间的一个吸引子和一条落在吸引域中的轨道x（t），取时间间隔为一较小值τ，表示初始时刻系统轨道在第i₀个格子中，t=τ时刻在第i₁个格子中，t=kτ时刻在第i_k个格子中的联合概率，Kolmogorov测度熵表示为：

          通常用K₂作为Kolmogorov测度熵的一个估计，为m维嵌入空间中球半径为r的关联积分：

                       

    对于混沌运动而言，其Kolmogorov测度熵为大于零小于无穷大的一正值。