基于CNN集成和非均勻量化的家庭負(fù)荷預(yù)測(cè)*

徐 虎，劉新潤(rùn)，周 宣，薛 雷，蘇永新

(1.威勝集團(tuán)有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410013；2. 湘潭大學(xué) 自動(dòng)化與電子信息學(xué)院，湖南 湘潭 411105)

0 引言

家庭電力消耗占社會(huì)總能耗的30%以上，隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展和節(jié)能減排政策的推行，家庭負(fù)荷參與電力市場(chǎng)和需求響應(yīng)備受關(guān)注[1].通過(guò)家庭負(fù)荷短期預(yù)測(cè) ( HLSTF)獲取未來(lái)幾分鐘到幾小時(shí)的單個(gè)家庭的用電負(fù)荷，是家庭參與電力市場(chǎng)和需求響應(yīng)的重要信息基礎(chǔ).準(zhǔn)確的家庭負(fù)荷預(yù)測(cè)，能使用戶(hù)更好地了解自己的能源使用情況，從而減少電能浪費(fèi)，提高能源使用效率.同時(shí)，HLSTF對(duì)電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度、電力系統(tǒng)安全維護(hù)和控制等方面具有重要價(jià)值[2].家庭負(fù)荷是電網(wǎng)供需平衡中需求側(cè)的重要成分，家庭負(fù)荷短期預(yù)測(cè)能幫助電力系統(tǒng)提升電網(wǎng)應(yīng)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的能力、降低電能生成成本及減少環(huán)境污染.

家庭負(fù)荷具有如下特性：1)受多種因素影響，具有多源不確定性.家庭電力消耗受氣象、居民心理、節(jié)假日等因素的影響[3]，負(fù)荷的特征與規(guī)律復(fù)雜.單個(gè)家庭負(fù)荷缺乏空間上的統(tǒng)計(jì)和平滑作用，功率曲線不平滑、不平穩(wěn)，不確定性強(qiáng).2)大小功率分布不均衡，功率落差大.家庭中電燈、電視、傳感器等中小功率電器運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，而熱水器、廚具、洗衣機(jī)、烘烤機(jī)等高功率設(shè)備運(yùn)行時(shí)間短.

上述特點(diǎn)決定了HLSTF具有較高的難度，已有的預(yù)測(cè)方法主要是統(tǒng)計(jì)方法和人工智能方法[4].統(tǒng)計(jì)方法主要包括貝葉斯模型[5]、線性回歸[6]、自回歸綜合移動(dòng)平均[7]等.這類(lèi)方法……