JP2005328673A - Power demand prediction device, power demand prediction system, power demand prediction program, recording medium and power demand prediction method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電力の需給調整に供するべく、電力需要予測方法、及び電力需要予測装置に関し、特に、カオス理論を用いた短時間電力需要の予測方法及び予測装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a power demand prediction method and a power demand prediction device for use in power supply and demand adjustment, and more particularly to a short-time power demand prediction method and prediction device using chaos theory.
決定論的カオス理論を用いて電力需要量を予測する装置が開発されている(例えば、特許文献1参照。)。すなわち、過去の電力需要に関する時系列データの振る舞いがカオス的である範囲内で決定論的因果性を失うまでの近未来のデータを予測するのである。一方、局所ファジィ再構成法を用いたカオス時系列短期予測装置も開発され、電力予測にも利用可能であることが記載されている(例えば、特許文献2参照。)。
ところで、例えば大電力を消費して急峻な変動を伴う負荷たる電気炉は総電力需要に占める割合が小さくない。総電力需要に対する電気炉負荷の割合は例えば約6%〜約7%である。このため、大電力を消費する電気炉の急峻な変動によって電力系統へ周波数変動をもたらす問題が生じてしまう。そこで、電力の短時間先の需要予測値を得るにあたり、全体的な総電力需要の予測値だけでなく、合わせて、特に電気炉等に関し、その短時間先の需要をリアルタイムに予測することも必要である。 By the way, for example, an electric furnace that is a load that consumes a large amount of power and has a steep fluctuation does not occupy a small proportion of the total power demand. The ratio of the electric furnace load to the total power demand is, for example, about 6% to about 7%. For this reason, the problem which brings about a frequency fluctuation | variation to an electric power system will arise by the rapid fluctuation | variation of the electric furnace which consumes large electric power. Therefore, in obtaining the demand forecast value for the short time ahead of the electric power, not only the predicted value of the overall total power demand, but also the demand for the short time ahead may be predicted in real time, particularly with respect to the electric furnace and the like. is necessary.
そこで、本発明の目的は、全体的な総電力需要の予測値だけでなく、合わせて、短周期変動需要に関する需要予測値を得ることができる電力需要予測方法及び電力需要予測装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a power demand prediction method and a power demand prediction apparatus capable of obtaining not only the predicted value of the overall total power demand but also the demand predicted value related to the short cycle fluctuation demand. It is in.
前記課題を解決するために、本発明は、過去の時系列的な電力需要データに基づき電力需要の予測を行う電力需要予測装置であって、
過去の時系列的な総電力需要データを所定の記憶部から読み出し、当該総電力需要データを長周期変動需要データと短周期変動需要データとに分離する需要データ分離手段と、
前記長周期変動需要データ及び前記短周期変動需要データそれぞれについて、時系列的な変動を平滑化する平滑化手段と、
平滑化された前記長周期変動需要データに基づき、推移ベクトル法により長周期変動需要について短時間先の需要予測値を演算し、平滑化された前記短周期変動需要データに基づき、局所ファジイ再構成法により短周期変動需要について短時間先の需要予測値を演算する短時間先需要予測値演算手段と、
演算された前記長周期変動需要の前記需要予測値と前記短周期変動需要の前記需要予測値とを加算することにより、総電力の需要予測値を算出する需要予測値算出手段と、を備えることとする。
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention is a power demand prediction device that predicts power demand based on past time-series power demand data,
Demand data separation means for reading past time-series total power demand data from a predetermined storage unit and separating the total power demand data into long-period fluctuation demand data and short-period fluctuation demand data;
For each of the long cycle fluctuation demand data and the short cycle fluctuation demand data, smoothing means for smoothing time-series fluctuations;
Based on the smoothed long-period fluctuation demand data, a short-term ahead demand forecast value is calculated for the long-period fluctuation demand by the transition vector method, and the local fuzzy reconstruction is performed based on the smoothed short-period fluctuation demand data. A short-term ahead demand forecast value calculating means for calculating a short-term ahead demand forecast value for short cycle fluctuation demand by the method,
A demand forecast value calculating means for calculating a demand forecast value of total power by adding the demand forecast value of the calculated long cycle fluctuation demand and the demand forecast value of the short period fluctuation demand. And
電力の短時間先の需要予測値をリアルタイムに得るにあたり、予め長周期変動需要データと短周期変動需要データに分離した上で演算を行う。このため、全体的な総電力需要の予測値では、長周期変動需要及び短周期変動需要の双方の変動を考慮した正確な予測値を得ることができ、合わせて、短周期変動需要に関する需要予測値を得ることができる。よって、総電力需要及び短周期変動需要の双方について、短時間先の予測値がリアルタイムに得られることにより、人間による手動制御やELD制御(Economic Load Dispatching Control)等の自動制御において高精度化が図れ、正確な需給調整が行える。このため、周波数変動を抑制して電力品質を向上させ、以て経済的な発電機調整が可能となる。 In order to obtain a demand forecast value for a short time ahead of power in real time, the calculation is performed after separating into long-period fluctuation demand data and short-period fluctuation demand data in advance. For this reason, the overall forecast value of total power demand can provide an accurate forecast value that takes into account both long-period fluctuation demand and short-period fluctuation demand fluctuations. A value can be obtained. As a result, both the total power demand and short cycle fluctuation demand can be predicted in real time in real time, enabling high accuracy in manual control by humans and automatic control such as ELD control (Economic Load Dispatching Control). It is possible to adjust supply and demand accurately. For this reason, it is possible to improve the power quality by suppressing the frequency fluctuation, and thus the generator can be adjusted economically.
===ハードウエア構成===
本発明の一実施例について、図面を参照して説明する。まず、過去の時系列的な電力需要データに基づき電力需要の予測を行う電力需要予測装置としての需要予測サーバ100を含む電力需要予測システムの構成図を図1に示す。図1に示すように、需要予測サーバ100には予測結果表示用パソコン(予測結果表示用コンピュータ)200がLAN経由で接続され、これらサーバ100及びパソコン200でもって需要予測システムが構成される。また、需要予測サーバ100には、中央給電指令所記録用計算機300がLAN経由で接続されている。計算機300は、現実の電力需要量の現在値に関するデータを需要予測サーバ100に出力する。このサーバ100は、現実の総電力需要量、短周期変動需要量、及び長周期変動需要量の現在値、そして、長周期変動需要データ及び短周期変動需要(電気炉の負荷)データそれぞれの需要予測値、並びに総電力需要の予測値等の各種データをパソコン200に出力する。パソコン200は、受信した各種データを図2の予測イメージ画面に示すように、ディスプレイ画面に表示する。
=== Hardware configuration ===
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First, FIG. 1 shows a configuration diagram of a power demand prediction system including a
===電力需要の予測方法===
図3のフローチャートを中心に参照しつつ、本実施例の需要予測サーバ100により実行される電力需要の予測方法について説明する。まず、需要予測サーバ100には、電気炉負荷データを含む総電力需要(図中、総需要)に関するサンプリングデータが中央給電指令所記録用計算機300から逐次送信され、過去の時系列的な電力需要データとしてデータベース(記憶部)に蓄積されていく(S100)。サーバ100は、データベースからサンプリングデータを読み出し、過去の各時点における総電力需要から電気炉負荷を減算することにより、長周期変動負荷に関するサンプリングデータを算出し、データベースに格納する。このことにより、過去の各時点における総電力需要を長周期変動負荷(長周期変動需要)と電気炉負荷(短周期変動需要)とに分離した時系列のサンプリングデータを得る(S200→S250→S300,S200→S400)。なお、長周期変動負荷に関するサンプリングデータを得るステップS300に先だって、後述するように、サンプリングデータの時系列的な変動を平滑化する処理が実行される(S250)。
=== Electricity demand forecast method ===
A power demand prediction method executed by the
この総電力需要に関するサンプリングデータの分離について説明すると、急激な変動を伴う電気炉負荷(以下、短周期変動負荷という)は、数分から数十分単位で急激な変動を繰り返す。一方、この負荷を総需要から除いた残りの負荷(以下、長周期変動負荷という)は、日負荷曲線にみられるように一日単位の緩やかな変動であり、時系列データとしての振舞いが異なる。本実施例で用いている電力需要実データは、総需要に占める短周期変動負荷の割合が大きく、最大で数パーセントに達するため、これを分離して個別に予測することにより予測精度の向上が期待できる。そこで、分離した短周期変動負荷および長周期変動負荷を別々に予測し、これらの和をもって総需要予測値とする方法を採用している。 The separation of the sampling data relating to the total power demand will be described. An electric furnace load (hereinafter referred to as a short cycle variable load) accompanied by a rapid fluctuation repeats a rapid fluctuation in units of several minutes to several tens of minutes. On the other hand, the remaining load (hereinafter referred to as long-period variable load) excluding this load from the total demand is a gradual fluctuation per day as seen in the daily load curve, and the behavior as time series data is different. . The actual power demand data used in this example has a large proportion of short-period fluctuating loads in the total demand, reaching a maximum of several percent, so prediction accuracy can be improved by separately predicting this. I can expect. Therefore, a method is adopted in which the separated short-cycle variable load and long-cycle variable load are predicted separately, and the sum of these is used as the total demand forecast value.
次に、図3のS250及びS600に示すように、S300において長周期変動負荷のサンプリングデータとして得られるべきデータと、S400で得られた電気炉負荷のサンプリングデータとについて時系列的な変動を平滑化する処理を実行する。なお、本実施の形態においては、ステップS250の処理の後にステップS300の処理が実行されるが、これに限定されるものではなく、ステップS300の処理の後にステップS250の処理が実行されてもよい。この平滑化処理では、一般的に知られている平滑化法である指数平滑化法、移動平均法等を使用してもよい。また、急激な変動を伴う短周期変動負荷に対し、位相ずれなく平滑化する方法として、グラフで表したデータを包絡線で結ぶ手法を用いることもできる。すなわち、図4(a)の平滑化の概念を示すグラフに示すように、サンプリングデータ(図中、「Original Data」)について、ある一定のデータ区間毎に最大値を求め、これを所定の間隔ずつずらしながら行い(図中、丸で囲まれた1から7の番号)、得られた各最大値を直線で補間する(図中、「Line by Maximums」)。さらに、同様の処理を最小値について行う(図中、「Line by Minimums」)。最後に、これらの平均値を平滑化処理済データ(図中、「Smoothed Data」)とする。
Next, as shown in S250 and S600 of FIG. 3, time-series fluctuations are smoothed for the data to be obtained as the sampling data of the long-period fluctuation load in S300 and the sampling data of the electric furnace load obtained in S400. Execute the process to convert. In the present embodiment, the process of step S300 is executed after the process of step S250. However, the present invention is not limited to this, and the process of step S250 may be executed after the process of step S300. . In this smoothing process, a generally known smoothing method such as an exponential smoothing method or a moving average method may be used. In addition, as a method of smoothing a short-period fluctuation load accompanied by a sudden fluctuation without phase shift, a technique of connecting data represented by a graph with an envelope can be used. That is, as shown in the graph showing the concept of smoothing in FIG. 4A, a maximum value is obtained for each predetermined data section for sampling data (“Original Data” in the figure), and this is calculated at a predetermined interval. It is performed while shifting each time (
このアルゴリズムを簡潔に述べると次のStep1〜Step4の通りである。
・Step1: 最大値と最小値を時系列データの設定した時間幅から探す。
・Step2: Step1と同様の操作をひとつずつ位置をずらしながら行う。
・Step3: 最大値、最小値は各々隣同士直線でつなぐ。
・Step4: すべての時間ステップにおいて、2本の線の平均値を計算する。
This algorithm is briefly described as
・ Step1: Find the maximum and minimum values from the time range set in the time series data.
・ Step 2: Perform the same operation as
・ Step3: Connect the maximum and minimum values with a straight line next to each other.
Step 4: Calculate the average value of two lines at all time steps.
なお、図4(b)のグラフは、実際の短周期変動負荷のデータ(図中、「Actual Furnance Load」)に対し、従来の代表的な平滑化手法である移動平均法による平滑化の結果と、本実施例による平滑化の結果とを示す。これらを比較すると、移動平均法ではタイムラグが発生する(図中、「Data with Moving Averages」参照)一方、本実施例による平滑化法ではタイムラグがほとんど発生しない(図中、「Data with Proposed Smooting」参照)。また、除去したい数分程度の変動はよく平滑化されるが、数十分程度の長周期変動の特徴はよく残される。 In addition, the graph of FIG.4 (b) is the result of the smoothing by the moving average method which is the conventional typical smoothing method with respect to the data of actual short period fluctuation load (in the figure, "Actual Furnance Load"). And the result of the smoothing by a present Example is shown. When these are compared, a time lag occurs in the moving average method (refer to “Data with Moving Averages” in the figure), while a time lag hardly occurs in the smoothing method according to the present embodiment (“Data with Proposed Smooting” in the figure). reference). In addition, the fluctuation of about several minutes to be removed is smoothed well, but the characteristics of long-period fluctuation of about several tens of minutes are often left.
次に、図3のS700及びS800に示すように、S250で平滑化された長周期変動需要データについて推移ベクトル法により短時間先の需要予測値を演算する処理と、S600で平滑化された電気炉負荷データついて局所ファジィ再構成法により短時間先の需要予測値を演算する処理とについて説明する。 Next, as shown in S700 and S800 of FIG. 3, a process of calculating a demand forecast value for a short time ahead by the transition vector method for the long-period fluctuation demand data smoothed in S250, and the electricity smoothed in S600 The furnace load data will be described with respect to a process for calculating a demand forecast value ahead for a short time by the local fuzzy reconstruction method.
<<<局所ファジイ再構成法>>>
まず、局所再構成法については、良く知られており、次の通りである。まず、時刻tにおける時系列データをy(t),時間遅れをτ とする。次に、遅延座標系を用いて、ベクトルX(t)=(y(t), y(t-τ),……, y(t-(n-1)τ))T(埋め込みベクトル)をつくる。これは、n次元再構成状態空間(埋め込み次元)の1点を示す。なお、現在時点の時刻をt=iとする。また、「h」を過去のデータ数とするとともに、tの値をiから「1」減らすことにより、ベクトルX(t)を過去へひとつずらしていき,埋め込みベクトルを作成していく。つまり、「t= i, i-1, i-2, ・・・・・, i-((h-1) - (n-1) τ)」とする。これにより、n次元再構成状態空間に軌跡が描ける。このn次元再構成状態空間上において、最新データより構成されたベクトルX(i)(最新ベクトル)の近傍にある複数個のベクトル(近傍ベクトル)は過去のデータであるので、これを基準にみれば予測時間における状態は既知ということになる。したがって、この性質を利用し、最新ベクトルの近未来の軌道を推定し予測を行う。ここで、近傍ベクトルは最新ベクトルX(i)に対し,ユークリッド距離の近い順に設定された個数(1,2,・・・,m)を選出する。
<<< Local Fuzzy Reconstruction Method >>>
First, the local reconstruction method is well known and is as follows. First, let y (t) be the time-series data at time t and τ be the time delay. Next, using the delayed coordinate system, the vector X (t) = (y (t), y (t-τ), ..., y (t- (n-1) τ)) T (embedded vector) to make. This represents one point in the n-dimensional reconstruction state space (embedding dimension). Note that the current time is t = i. Further, by setting “h” as the number of past data and reducing the value of t by “1” from i, the vector X (t) is shifted one by one to the past, and an embedded vector is created. That is, “t = i, i−1, i−2,..., I − ((h−1) − (n−1) τ)”. As a result, a trajectory can be drawn in the n-dimensional reconstruction state space. In this n-dimensional reconstruction state space, a number of vectors (neighboring vectors) near the vector X (i) (latest vector) composed of the latest data are past data. In other words, the state at the predicted time is known. Therefore, this property is used to estimate and predict the near-future trajectory of the latest vector. Here, as the neighborhood vector, the number (1, 2,..., M) set in order from the closest Euclidean distance to the latest vector X (i) is selected.
また、この局所再構成法によって得られる近傍ベクトルについて、限定された範囲内で近傍ベクトルの探索処理を実行する。すなわち、計算速度を向上させリアルタイム予測を可能にするため,図8のように近傍ベクトル探索範囲を限定する。電力需要は、時刻に対し、より依存するため近傍ベクトル探索範囲を過去の同時刻及びその周辺に限定する。1日のデータ点数をday、過去のデータ埋め込み日数(予測に使用する過去のデータ日数)を1、2,・・・,emdayとすると、過去に遡った現在時点と同時刻はi- em*day (ただし,em=1,2,3,・・・,emday)と表される。また、同時刻周辺の探索範囲を設定するため、過去方向及び未来方向の探索の間引き間隔について、過去に遡った現在時点から、同時刻を基点とした過去方向τbfまでの時点及び未来方向τafまでの時点の範囲とする。また、過去に遡った現在時点から、同時刻より過去方向bf*τbfまでのデータ、及び未来方向af*τafまでのデータについて、過去方向の間引き間隔τbf、及び未来方向の間引き間隔τaf毎に探索する(bf,afは自然数を設定)。また,基点は,最新ベクトル及び過去の埋め込みベクトルとも第1成分を使用する。 In addition, for the neighborhood vector obtained by this local reconstruction method, the neighborhood vector search process is executed within a limited range. That is, in order to improve the calculation speed and enable real-time prediction, the neighborhood vector search range is limited as shown in FIG. Since power demand is more dependent on time, the neighborhood vector search range is limited to the same time in the past and the vicinity thereof. Assuming that the number of data points per day is day and the number of past data embedding days (the number of past data days used for forecasting) is 1, 2, ..., emday, i-em * day (where em = 1,2,3, ..., emday). Further, in order to set a search range around the same time, with respect to the thinning interval of the search in the past direction and the future direction, the time point from the present time pointed back to the past to the past direction τ bf based on the same time point and the future direction τ The range up to af . Also, with respect to data from the current time point in the past to the past direction bf * τ bf and data to the future direction af * τ af , the past direction thinning interval τ bf and the future direction thinning interval τ Search for each af (bf and af are natural numbers). The base point uses the first component for both the latest vector and the past embedded vector.
さらに、本実施例では、短時間先の需要予測値について、局所ファジィ再構成法でもって演算するに際し、曜日の属性に基づき近傍ベクトルを探索することにより、曜日別長周期変動需要データ及び曜日別総電力需要データを生成する。このうち、曜日の属性に基づく近傍ベクトルの探索法について説明する。まず、n次元ベクトルの最後の成分の後に,曜日属性を挿入し、曜日属性をweekとすると(例えば,平日=1,土曜日=2,日曜日=3)、次の通りのベクトルが得られる。X(i) : 最新ベクトル, X(i) = (x1, x2, x3,・・・, xn,week), X(k) : 過去の埋め込みベクトル, X(k) = (k1, k2, k3,・・・, kn,week) Further, in this embodiment, when calculating the demand forecast value ahead for a short time by the local fuzzy reconstruction method, by searching the neighborhood vector based on the attribute of the day of the week, the long-period fluctuation demand data by day of the week and the day of week Generate total electricity demand data. Among these, the neighborhood vector search method based on the day of week attribute will be described. First, if the day of the week attribute is inserted after the last component of the n-dimensional vector and the day of week attribute is week (for example, weekday = 1, Saturday = 2, Sunday = 3), the following vector is obtained. X (i): the latest vector, X (i) = (x 1, x 2, x 3, ···, x n, week), X (k): past of embedded vector, X (k) = (k 1 , k 2 , k 3 , ..., k n , week)
ただし,最新ベクトル第1成分x1より予測時間先(sステップ)が属する曜日を最新ベクトルのX(i)の曜日属性とする。また、過去の埋め込みベクトルX(k)の第1成分k1の予測時間先(sステップ)が属する曜日を埋め込みベクトルのX(k)の曜日属性とする。X(i)の曜日属性と過去に遡った同時刻の曜日属性が一致した場合、その時点を基点にして過去方向bf*τbf迄、及び未来方向af*τaf迄のデータより、ユークリッド距離を計算する。一方、曜日属性が一致しない場合はユークリッド距離を計算しない。そして、計算されたユークリッド距離のなかで、小さい順に設定された個数(1,2,,・・・,m)を近傍ベクトルとして選出する。図9において、曜日属性を用いた近傍ベクトル探索の一例の説明図を示し、図10において探索手順フローチャートを示す。 However, the day of the week to which the predicted time ahead (s step) belongs from the latest vector first component x 1 is the day of week attribute of the latest vector X (i). Also, the day attributes of X (k) of the first predicted time destination component k 1 (s steps) embedded belongs day vector past embedding vectors X (k). If the day of week attribute of X (i) matches the day of the week attribute of the same time, the Euclidean distance from the data up to the past direction bf * τ bf and the future direction af * τ af Calculate On the other hand, if the day of week attributes do not match, the Euclidean distance is not calculated. Then, in the calculated Euclidean distance, the number (1, 2,..., M) set in ascending order is selected as a neighborhood vector. FIG. 9 shows an explanatory diagram of an example of the neighborhood vector search using the day of week attribute, and FIG. 10 shows a search procedure flowchart.
すなわち、図9に示すように、現在をi日とすると、曜日属性(例えば,平日=1,土曜日=2,休日(日曜日または祝日)=3)について、例えば1日前の同時刻において、現在の曜日属性と同一であれば探索し、例えば2日前の同時刻において異なれば探索しない。また、図10に示すように、最新ベクトルに曜日属性を付与すると(S10)、この最新ベクトルと曜日属性が同一の過去の埋め込みベクトルをデータベースから読み出す。そして、曜日属性が互いに同一な最新ベクトル及び過去の埋め込みベクトルについて、ユークリッド距離を算出する(S20)。次に、算出されたユークリッド距離のうち、近い(小さい)順に設定個数(m個)を近傍ベクトルとして抽出処理を実行する(S30)。なお、図11に、曜日の属性に基づき近傍ベクトルを探索する場合の有効性についてのグラフを示す。図中、”データ曜日分類有り”のグラフの方が、”データ曜日分類無し”のグラフより、全般的にほぼ平均予測誤差が小さいことが判る。 That is, as shown in FIG. 9, if the current day is i, the day of week attribute (for example, weekday = 1, Saturday = 2, holiday (Sunday or holiday) = 3), for example, at the same time one day before, If it is the same as the day of the week attribute, the search is performed. For example, the search is not performed if they are different at the same time two days ago. Also, as shown in FIG. 10, when a day of the week attribute is added to the latest vector (S10), a past embedded vector having the same day of the week attribute as the latest vector is read from the database. Then, the Euclidean distance is calculated for the latest vector and the past embedded vector having the same day attributes (S20). Next, extraction processing is executed with the set number (m) in the closest (smallest) order among the calculated Euclidean distances as neighborhood vectors (S30). FIG. 11 is a graph showing the effectiveness of searching for a neighborhood vector based on the day of week attribute. In the figure, it can be seen that the graph of “with data day classification” generally has a smaller average prediction error than the graph of “no data day classification”.
次に、局所ファジイ再構成法による短時間先の需要予測値の算出について説明する。図5において、これら近傍ベクトルを用いて予測する際、近傍ベクトルとして選出された複数個のベクトルに対し、最新ベクトルに近いものほど予測する軌道に及ぼす影響が大きく、遠いほどその影響が小さくなるようファジィルールで表現し、このルールに基づき予測を行う(この部分が,局所ファジイ再構成法の特徴であり、この部分を除けば、タケンスの埋め込み定理を用いた予測法である局所再構成法では共通の手法となる。)。 Next, calculation of a demand forecast value ahead for a short time by the local fuzzy reconstruction method will be described. In FIG. 5, when predicting using these neighborhood vectors, for a plurality of vectors selected as neighborhood vectors, the closer to the latest vector, the greater the effect on the predicted trajectory, and the farther the effect, the smaller the effect. Express with fuzzy rules and make predictions based on this rule. (This part is a feature of the local fuzzy reconstruction method. Except for this part, the local reconstruction method is a prediction method that uses the Takens embedding theorem. This is a common method.)
この局所ファジイ再構成法について、図5,図6を参照して具体的に説明する。まず、前述したように、遅延座標系を用いて時系列データを多次元状態空間へ再構成した後、最新ベクトル近傍よりユークリッド距離の近い順に近傍ベクトルとしてX(k1),X(k2),X(k3)(近傍ベクトル選出個数m = 3の場合)を選出する。続いて、これらベクトルの成分ごとに、図6のようにメンバーシップ関数を決定する。図6では、選出した複数個の近傍ベクトルl次元目(1≦l≦n, n:埋め込み次元)の成分の中で最新ベクトルl次元目の成分と最もユークリッド距離の遠いものをグレード0.5としている。残りの近傍ベクトルl次元目の成分のグレードは,最新ベクトルl次元目の成分とのユークリッド距離に応じて、ともに0.5以上のグレードが決定される(後記の「数1」参照)。最後に、これらグレードを用いて、後記の「数2」により予測ベクトルが決定される。図7にこれら予測手順のフローチャートを示す。まず、等サンプリング間隔時系列データを蓄積しておく(S1)。そして、多次元状態空間への時系列データの埋め込みの処理を実行する(S2)。次に、近傍ベクトルの探索を実行し(S3)、後記の「数1」に基づきグレードを算出した(S4)上で、予測値を決定する(S5)。
ここで、X(i) : 最新ベクトル, X(i) = (x1, x2, x3,・・・, xn),X(kj) : 近傍ベクトル, X(kj) = (k1,j, k2,j, k3,j,・・・, kn,j), X(kj+s) :近傍ベクトルの s ステップ先のベクトル, X(kj+s) = (k1,j s, k2,j s, k3,j s,・・・, kn,j s), X(i+s) : 予測ベクトル, X(i+s) = (x1 s, x2 s, x3 s,・・・, xn s), μl(j):メンバーシップ関数グレード, l=1,・・・,n, n:埋め込み次元, j=1,・・・,m, m:近傍数 Where X (i): latest vector, X (i) = (x 1 , x 2 , x 3 ,..., X n ), X (k j ): neighborhood vector, X (k j ) = ( k 1, j , k 2, j , k 3, j ,..., k n, j ), X (k j + s): vector s step ahead of neighborhood vector, X (k j + s) = (k 1, j s , k 2, j s , k 3, j s ,..., k n, j s ), X (i + s): prediction vector, X (i + s) = (x 1 s , x 2 s , x 3 s ,..., x n s ), μ l (j): membership function grade, l = 1,..., n, n: embedding dimension, j = 1,. .., m, m: Number of neighbors
ここで、実際の需要予測値の計算例を示すと次の通りである。なお、予測ベクトルの第1成分であるx1 sの計算のみで算出できる。本計算例では、埋め込み次元を4とするとともに、近傍ベクトルを3つとする。そして、次の通り、最新ベクトル及び近傍ベクトルを設定する。
最新ベクトルX(i) = (790, 690,590, 490 ), 近傍ベクトルX(k1) = (800, 700, 600, 500 ), 第1成分のグレード=1/(1+|800-790|/|820-790|)=0.75, 近傍ベクトルX(k2) = (810, 710, 610, 510 ), 同様に、第1成分のグレード0.6,近傍ベクトルX(k3) = (820,720,620, 520)
さらに、メンバーシップ関数を決定の場合と同様に、第1成分のグレードを0.5とする。
Here, the calculation example of the actual demand forecast value is shown as follows. It can be calculated only by calculating x 1 s which is the first component of the prediction vector. In this calculation example, the embedding dimension is 4 and the neighborhood vectors are 3. Then, the latest vector and the neighborhood vector are set as follows.
Latest vector X (i) = (790, 690,590, 490), neighborhood vector X (k 1 ) = (800, 700, 600, 500), first component grade = 1 / (1+ | 800-790 | / | 820-790 |) = 0.75, neighborhood vector X (k 2 ) = (810, 710, 610, 510), similarly, first component grade 0.6, neighborhood vector X (k 3 ) = (820,720,620, 520)
Further, the grade of the first component is set to 0.5 as in the case of determining the membership function.
そして、近傍ベクトルの予測時間先(sステップ先)のベクトルを次の通りとする。
X(k1+s) = (850, 750, 650, 550 ), X(k2+s) = (860, 760, 660, 560 ), X(k3+s) = (870, 770, 670, 570)
すると、第1成分の予測値 x1 sが次の通りに得られる。予測値 x1 s=(0.75×850+0.6×860+0.5×870)/( 0.75+0.6+0.5)=858.6
Then, the vector of the predicted time ahead (s step ahead) of the neighborhood vector is as follows.
X (k 1 + s) = (850, 750, 650, 550), X (k 2 + s) = (860, 760, 660, 560), X (k 3 + s) = (870, 770, 670 , 570)
Then, the predicted value x 1 s of the first component is obtained as follows. Predicted value x 1 s = (0.75 x 850 + 0.6 x 860 + 0.5 x 870) / (0.75 + 0.6 + 0.5) = 858.6
<<<推移ベクトル法>>>
本実施の形態の推移ベクトル法の詳細は、河内清次、佐々木博司:電気学会論文誌B第124巻1号(2004年)pp.77−83等で開示されている。
<<< Transition vector method >>>
For details of the transition vector method of this embodiment, see Kiyoji Kawauchi and Hiroshi Sasaki: IEEJ Transactions B Vol. 124 No. 1 (2004) pp. 77-83 and the like.
本実施の形態の推移ベクトル法では、先ず、前述した局所ファジイ再構成法における最新ベクトルX(i)に対するm個の近傍ベクトルX(k1),…,X(km)と、当該近傍ベクトルのsステップ先のベクトルX(k1+s),…,X(km+s)(予測時間先のベクトル)との差のベクトルZ(k1+s,k1)(=X(k1+s)-X(k1)),…, Z(km+s,km)(=X(km+s)-X(km))が、各近傍ベクトルのsステップ先への推移ベクトルとして定義される。 The transition vector method of the present embodiment, first, the most recent vector X (i) for the m neighborhood vector X (k 1) in the local fuzzy reconstruction method described above, ..., and X (k m), the neighborhood vector S step ahead vector X (k 1 + s), ..., X (k m + s) (prediction time ahead vector) vector Z (k 1 + s, k 1 ) (= X (k 1 + s) -X (k 1 )), ..., Z (k m + s, k m ) (= X (k m + s) -X (k m )) is the s step ahead of each neighboring vector Defined as the transition vector of.
また、本実施の形態の推移ベクトル法では、各近傍ベクトルのsステップ先への推移ベクトルを変数とし当該推移ベクトルに重み付けを行うための関数F(Z(k1+s,k1),…, Z(km+s,km))が、予測に用いられる推移ベクトルW(i+s)として定義される。 Further, in the transition vector method of the present embodiment, a function F (Z (k 1 + s, k 1 ),... For weighting the transition vector using the transition vector of each neighborhood vector to the s step destination as a variable. , Z (k m + s, k m)) is defined as the transition vector W used in the prediction (i + s).
更に、本実施の形態の推移ベクトル法では、予測に用いられる推移ベクトルW(i+s)を最新ベクトルX(i)に合成することにより、前述した局所ファジイ再構成法における予測ベクトルに対応する予測ベクトルX(i+s)(=X(i)+W(i+s))が得られる。 Furthermore, in the transition vector method of the present embodiment, the transition vector W (i + s) used for prediction is combined with the latest vector X (i), thereby corresponding to the prediction vector in the local fuzzy reconstruction method described above. A prediction vector X (i + s) (= X (i) + W (i + s)) is obtained.
ところで、前述した推移ベクトルに重み付けを行う関数F(Z(k1+s,k1),…, Z(km+s,km))は、選出されたm個の近傍ベクトルX(k1),…,X(km)が最新ベクトルX(i)に対し近傍であるほど予想値により大きな影響を及ぼすように定義されたメンバーシップ関数から生成される。 By the way, the function F (Z (k 1 + s, k 1 ),..., Z (k m + s, k m )) for weighting the transition vector is the selected m neighborhood vectors X (k 1), ..., X (k m) is generated from the membership functions defined in great influence so by the expected value as is in the vicinity to the latest vector X (i).
W(i+s)の例えばl次元目の要素wlに対応するメンバーシップ関数μl(j)(1≦l≦n,1≦j≦m)は、その関数形が前述した局所ファジイ再構成法に用いられた「数1」の右辺に示される関数形と同形な関数である。但し、この関数においては、“Eul(j)”は最新ベクトル及び近傍ベクトル間のl次元目のユークリッド距離と定義され、“Eul Max”はEul(j) (1≦j≦m)の最大値と定義されている。
The membership function μ l (j) (1 ≦ l ≦ n, 1 ≦ j ≦ m) corresponding to, for example, the l-th element w l of W (i + s) This is the same function as the function form shown on the right side of “
また、w(i+s)の例えばl次元目の要素wlと、前述のメンバーシップ関数μl(j)との関係は、前述した局所ファジイ再構成法に用いられた「数2」の左辺に示される“Xl s”をwlで置換し、前記の「数2」の右辺に示される“kl,j s”をzl,jで置換した関係式によって定義される。但し、zl,jはj番目の近傍ベクトルに対応する推移ベクトルZ(kj+s,kj)のl番目の要素である。
Also, the relationship between, for example, the l-dimensional element w l of w (i + s) and the above-mentioned membership function μ l (j) is expressed by the following equation (2) used in the local fuzzy reconstruction method described above. It is defined by a relational expression in which “X l s ” shown on the left side is replaced with w l and “k l, j s ” shown on the right side of the “
尚、本実施の形態の推移ベクトル法においても、前述した局所ファジイ再構成法の場合と同様に、n次元状態再構成空間における埋め込みベクトルに対して曜日情報が付与されており、予測日と同じ曜日情報を付与された埋め込みベクトルの中から近傍ベクトルが選出される。また、この曜日情報は、前述した時系列データの変動傾向から平日、土曜日、日曜日の3種類に分類され、平日及び土曜日に発生する祝日は土曜日に帰属され、日曜日に発生する祝日、ゴールデンウィーク、及び年末年始は日曜日に帰属されている。 In the transition vector method of the present embodiment, the day of the week information is assigned to the embedded vector in the n-dimensional state reconstruction space as in the case of the local fuzzy reconstruction method described above, and is the same as the prediction date. A neighborhood vector is selected from embedded vectors to which day information is assigned. The day of the week information is classified into three types, weekdays, Saturdays, and Sundays, based on the above-mentioned trend of time series data. Holidays occurring on weekdays and Saturdays are attributed to Saturdays, holidays occurring on Sundays, Golden Weeks, and The year-end and New Year holidays are attributed to Sunday.
つまり、図12に例示されるように、「日曜日」に対応する最新ベクトルX(i)(図12の黒丸)に対しては、同じく「日曜日」に対応する近傍ベクトルX(k1),X(k2),X(k3)(図12の黒丸)が選出され、たとえユークリッド距離が短くても、「土曜日」に対応する近傍ベクトル(図12の白丸)や「平日」に対応する近傍ベクトル(図12の二重丸)は選出されない。これにより、前述した局所ファジイ再構成法の場合と同様に、曜日別にばらつきのある電力需要に対しても予測値を得ることができる。 That is, as illustrated in FIG. 12, for the latest vector X (i) corresponding to “Sunday” (black circle in FIG. 12), neighboring vectors X (k 1 ), X corresponding to “Sunday”. (k 2 ), X (k 3 ) (black circle in FIG. 12) are selected, and even if the Euclidean distance is short, the neighborhood vector corresponding to “Saturday” (white circle in FIG. 12) and the neighborhood corresponding to “weekday” A vector (double circle in FIG. 12) is not selected. As a result, as in the case of the local fuzzy reconstruction method described above, it is possible to obtain a predicted value even for power demand that varies depending on the day of the week.
また、本実施の形態の推移ベクトル法では、前述したように、先ず、時系列データに対し遅延座標系を用いてn次元状態再構成空間に埋め込まれたベクトル(埋め込みベクトル)から、最新ベクトルX(i)に対してユークリッド距離の短い順に、m個分の近傍ベクトルX(k1),…,X(km)が選出される。次に、このm個選出された近傍ベクトルから、その時間微分されたベクトルと、最新ベクトルの時間微分されたベクトルとのユークリッド距離の小さい順に、更に近傍ベクトルが選出されてもよい。つまり、本実施の形態の推移ベクトル法では、時間微分された時系列データにおいて近傍ベクトルが更に絞り込まれてもよい。ここで、時系列データは離散的であるから、例えば(y(t)-y(t-u))/uにより時間微分されるものとする。但し、y(t)は観測値であり、tは時刻であり、uは自然数である。 Further, in the transition vector method of the present embodiment, as described above, first, the latest vector X is derived from the vector (embedded vector) embedded in the n-dimensional state reconstruction space using the delayed coordinate system for the time series data. For (i), m neighborhood vectors X (k 1 ),..., X (k m ) are selected in ascending order of the Euclidean distance. Next, from the m selected neighborhood vectors, further neighborhood vectors may be selected in ascending order of the Euclidean distance between the time differentiated vector and the latest vector time differentiated vector. That is, in the transition vector method of the present embodiment, neighborhood vectors may be further narrowed down in time-series data obtained by time differentiation. Here, since the time series data is discrete, it is assumed that time differentiation is performed by, for example, (y (t) -y (tu)) / u. However, y (t) is an observed value, t is time, and u is a natural number.
更に、本実施の形態の推移ベクトル法では、前述した局所ファジイ再構成法に用いられた埋め込み次元(n)、時間遅れ(τ)、及び近傍数(m)のうちの1又は複数をパラメータとして、当該パラメータが、需要予測値と実測値との誤差を最小とすべく予測時刻毎に決定されてもよい。前記の誤差とは、例えば絶対値平均誤差や2乗平均誤差である。つまり、予測時刻毎に可変とされたパラメータn,τ,mが、前記の誤差を最小とすべく探索(最適化)されつつ予測が行われれば、時刻により大きくダイナミックスが変化する電力需要に対するより高精度な予測が可能となる。ここで、前記の探索方法は、予め設定されたnの範囲、τの範囲、mの範囲を総当たりする厳密解法でもよいし、タブサーチ等の高精度近似解を求めるメタヒューリスティクス手法でもよい。尚、このようなパラメータの決定は、局所ファジイ再構成法を含む局所再構成法において行われてもよい。 Furthermore, in the transition vector method of the present embodiment, one or more of the embedding dimension (n), time delay (τ), and number of neighbors (m) used in the local fuzzy reconstruction method described above are used as parameters. The parameter may be determined for each prediction time so as to minimize the error between the demand prediction value and the actual measurement value. The error is, for example, an absolute value average error or a square average error. That is, if prediction is performed while the parameters n, τ, and m that are variable at each prediction time are searched (optimized) so as to minimize the above-described error, the power demands that greatly change with time More accurate prediction is possible. Here, the search method described above may be a rigorous solution that hits a predetermined range of n, τ, and m, or a metaheuristic method for obtaining a high-precision approximate solution such as a tab search. . Note that such parameter determination may be performed in a local reconstruction method including a local fuzzy reconstruction method.
本実施の形態の推移ベクトル法によれば、例えば過去に例がない場合の電力の長周期変動需要の予測も高精度で実施できる。この過去に例がない予測とは、図13に例示されるように、最新ベクトルX(i)と近傍ベクトルX(k1),X(k2),X(k3)とのユークリッド距離が離れているだけではなく、当該近傍ベクトルが一方向に偏っている状態の予測である。この場合、もし、前述した短周期変動需要予測に用いられた局所ファジイ再構成法を適用すると、近傍ベクトルの予測時間先のベクトルX(k1+s),X(k2+s),X(k3+s)のみを用いて予測が行われるため、X(i+s)old(図13)に予測されてしまう虞がある。一方、推移ベクトル法によれば、最新ベクトルX(i)に対して、推移ベクトルにより得られたベクトルW(i+s)が合成されるために、予測結果はX(i+s)new(図13)となる。 According to the transition vector method of the present embodiment, for example, prediction of long-period fluctuation demand of power when there is no example in the past can be performed with high accuracy. This unprecedented prediction means that, as illustrated in FIG. 13, the Euclidean distance between the latest vector X (i) and the neighboring vectors X (k 1 ), X (k 2 ), X (k 3 ) is It is a prediction of a state in which the neighborhood vector is not only separated but also biased in one direction. In this case, if the local fuzzy reconstruction method used for the short-period fluctuation demand forecast described above is applied, vectors X (k 1 + s), X (k 2 + s), X Since the prediction is performed using only (k 3 + s), there is a possibility that the prediction is performed to X (i + s) old (FIG. 13). On the other hand, according to the transition vector method, since the vector W (i + s) obtained by the transition vector is synthesized with the latest vector X (i), the prediction result is X (i + s) new ( FIG. 13).
従って、特に最大需要が連続して更新される場合、即ち、近傍ベクトルと最新ベクトルとの距離が離れるような場合において、本実施の形態の推移ベクトル法による電力の長周期変動需要の予測は、より高精度となる。 Therefore, particularly when the maximum demand is continuously updated, i.e., when the distance between the neighborhood vector and the latest vector increases, the prediction of long-period fluctuation demand of power by the transition vector method of the present embodiment is as follows: Higher accuracy.
<<<長周期変動需要予測値及び短周期変動需要予測値の加算>>>
図3のS1000に示すように、S700で得られた長周期変動需要予測値と、S800で得られた短周期変動需要予測値とを加算し、総需要予測値(総電力の需要予測値)を算出し、データベースに格納する。
<<< Addition of long-period fluctuation demand forecast value and short-period fluctuation demand forecast value >>>>
As shown in S1000 of FIG. 3, the long-period fluctuation demand forecast value obtained in S700 and the short-period fluctuation demand forecast value obtained in S800 are added, and the total demand forecast value (demand forecast value of total power). Is calculated and stored in the database.
これまで説明したS100〜S1100までの処理を需要予測サーバ100はリアルタイムに実行する。この際、需要予測サーバ100は、中央給電指令所記録用計算機300から受信する電力需要量の現在値を逐次反映させながら、このリアルタイム処理を実行する。
The
そして、需要予測サーバ100は、総需要予測値(総電力需要の予測値)、長周期変動負荷(需要)予測値、曜日属性探索総需要予測値(曜日別総電力需要データの予測値)、曜日属性探索長周期変動負荷(需要)予測値、及び電気炉負荷(短周期変動需要)予測値をデータベースから随時リアルタイムに読み出して予測結果表示用パソコン200に出力する。このパソコン200は、前述した図2のディスプレイ画面に示すように、受信した各予測値の最新データ及び履歴データをリアルタイムに描画して表示する(S1200)。
Then, the
本実施例にあっては、次の作用効果を奏する。
電力の短時間先の需要予測値をリアルタイムに得るにあたり、予め長周期変動需要データと短周期変動需要データに分離した上で演算を行う。このため、全体的な総電力需要の予測値では、長周期変動需要及び短周期変動需要の双方の変動を考慮した正確な予測値を得ることができ、合わせて、短周期変動需要に関する需要予測値を得ることができる。よって、総電力需要及び短周期変動需要の双方について、短時間先の予測値がリアルタイムに得られることにより、人間による手動制御やELD制御(Economic Load Dispatching Control)等の自動制御において高精度化が図れ、正確な需給調整が行える。このため、周波数変動を抑制して電力品質を向上させ、以て経済的な発電機調整が可能となる。
In this embodiment, the following operational effects are obtained.
In order to obtain a demand forecast value for a short time ahead of power in real time, the calculation is performed after separating into long-period fluctuation demand data and short-period fluctuation demand data in advance. For this reason, the overall forecast value of total power demand can provide an accurate forecast value that takes into account both long-period fluctuation demand and short-period fluctuation demand fluctuations. A value can be obtained. As a result, both the total power demand and short cycle fluctuation demand can be predicted in real time in real time, enabling high accuracy in manual control by humans and automatic control such as ELD control (Economic Load Dispatching Control). It is possible to adjust supply and demand accurately. For this reason, it is possible to improve the power quality by suppressing the frequency fluctuation, and thus the generator can be adjusted economically.
また、局所ファジィ再構成法によって需要予測値を演算に用いる各データを平滑化することにより、標本的なデータを得ることができる。よって、平滑化による標本的なデータに基づき需要予測値を演算することにより、精度の高い需要予測値を得ることができる。 Moreover, sample-like data can be obtained by smoothing each data which uses a demand predicted value for a calculation by a local fuzzy reconstruction method. Therefore, it is possible to obtain a highly accurate demand forecast value by calculating the demand forecast value based on sample data obtained by smoothing.
さらに、電力消費量の過大な負荷たる電気炉の消費電力の変動に対しても、適正な電力需要の予測値を得ることができる。 Furthermore, an appropriate predicted value of power demand can be obtained even with respect to fluctuations in power consumption of an electric furnace, which is a load with excessive power consumption.
さらにまた、近傍ベクトルの探索範囲を限定することにより、この探索に要する処理負荷を軽減される結果、計算速度が向上し、各需要予測値をリアルタイムに算出可能となる。 Furthermore, by limiting the search range of the neighborhood vector, the processing load required for this search is reduced. As a result, the calculation speed is improved and each demand forecast value can be calculated in real time.
また、曜日別にばらつきのある電力需要に対しても予測値を得ることができる。 In addition, it is possible to obtain a predicted value for power demand that varies depending on the day of the week.
加えて、特に最大需要が連続して更新されるといった場合には、電力の長周期変動需要の予測は、推移ベクトル法により、より高精度に行われる。 In addition, particularly when the maximum demand is continuously updated, the long-period fluctuation demand of power is predicted with higher accuracy by the transition vector method.
100 需要予測サーバ
200 予測結果表示用パソコン(予測結果表示用コンピュータ)
300 中央給電指令所記録用計算機
100
300 Central power supply command center recording computer
Claims (13)
過去の時系列的な総電力需要データを所定の記憶部から読み出し、当該総電力需要データを長周期変動需要データと短周期変動需要データとに分離する需要データ分離手段と、
前記長周期変動需要データに基づき、推移ベクトル法により長周期変動需要について短時間先の需要予測値を演算し、
前記短周期変動需要データに基づき、局所ファジイ再構成法により短周期変動需要について短時間先の需要予測値を演算する、
短時間先需要予測値演算手段と、
演算された前記長周期変動需要の前記需要予測値と前記短周期変動需要の前記需要予測値とを加算することにより、総電力の需要予測値を算出する需要予測値算出手段と、
を備えることを特徴とする電力需要予測装置。 A power demand prediction device that predicts power demand based on past time-series power demand data,
Demand data separation means for reading past time-series total power demand data from a predetermined storage unit and separating the total power demand data into long-period fluctuation demand data and short-period fluctuation demand data;
Based on the long cycle fluctuation demand data, a demand forecast value of a short time ahead is calculated for the long cycle fluctuation demand by the transition vector method,
Based on the short-period fluctuation demand data, a short-term fluctuation demand is calculated for a short-period fluctuation demand by a local fuzzy reconstruction method.
Short-term future demand forecast value calculation means,
A demand forecast value calculation means for calculating a demand forecast value of total power by adding the demand forecast value of the calculated long cycle fluctuation demand and the demand forecast value of the short period fluctuation demand;
A power demand prediction apparatus comprising:
前記電力需要予測装置は、前記長周期変動需要データ、前記短周期変動需要データ、前記総電力需要、前記曜日別長周期変動需要データ、及び前記曜日別総電力需要データのうち少なくともいずれか一つの前記予測値に関するデータを前記予測結果表示用コンピュータに出力することを特徴とする請求項7に記載の電力需要予測装置。 The power demand prediction device is configured with a server, and a prediction result display computer is connected to the power demand prediction device,
The power demand prediction device is at least one of the long-period fluctuation demand data, the short-period fluctuation demand data, the total power demand, the day-long long-period fluctuation demand data, and the day-by-day total power demand data. The power demand prediction apparatus according to claim 7, wherein data relating to the prediction value is output to the prediction result display computer.
前記電力需要予測装置は、
過去の時系列的な総電力需要データを所定の記憶部から読み出し、当該総電力需要データを長周期変動需要データと短周期変動需要データとに分離する需要データ分離手段と、
前記長周期変動需要データに基づき、推移ベクトル法により長周期変動需要について短時間先の需要予測値を演算し、
前記短周期変動需要データに基づき、局所ファジイ再構成法により短周期変動需要について短時間先の需要予測値を演算する、
短時間先需要予測値演算手段と、
演算された前記長周期変動需要の前記需要予測値と前記短周期変動需要の前記需要予測値とを加算することにより、総電力の需要予測値を算出する需要予測値算出手段と、
を備える一方、
前記予測結果表示用コンピュータは、
前記長周期変動需要データ、前記短周期変動需要データ、前記総電力需要、前記曜日別長周期変動需要データ、及び前記曜日別総電力需要データのうち少なくもいずれか一つの前記予測値に関するデータを前記電力需要予測装置から受信し、当該予測値をディスプレイ画面に表示させる、
ことを特徴とする電力需要予測システム。 A power demand prediction system including a power demand prediction device that predicts power demand based on past time-series power demand data, and a prediction result display computer connected to the power demand prediction device,
The power demand prediction device
Demand data separation means for reading past time-series total power demand data from a predetermined storage unit and separating the total power demand data into long-period fluctuation demand data and short-period fluctuation demand data;
Based on the long cycle fluctuation demand data, a demand forecast value of a short time ahead is calculated for the long cycle fluctuation demand by the transition vector method,
Based on the short-period fluctuation demand data, a short-term fluctuation demand is calculated for a short-period fluctuation demand by a local fuzzy reconstruction method.
Short-term future demand forecast value calculation means,
A demand forecast value calculation means for calculating a demand forecast value of total power by adding the demand forecast value of the calculated long cycle fluctuation demand and the demand forecast value of the short period fluctuation demand;
While comprising
The prediction result display computer includes:
Data on at least one of the forecast values among the long-period fluctuation demand data, the short-period fluctuation demand data, the total power demand, the long-period fluctuation demand data by day of the week, and the total power demand data by day of the week. Receiving from the power demand prediction device, and displaying the predicted value on a display screen,
A power demand forecasting system characterized by this.
過去の時系列的な電力需要データに基づき電力需要の予測を行わせるべく、
過去の時系列的な総電力需要データを所定の記憶部から読み出し、当該総電力需要データを長周期変動需要データと短周期変動需要データとに分離する需要データ分離手段、
前記長周期変動需要データに基づき、推移ベクトル法により長周期変動需要について短時間先の需要予測値を演算し、前記短周期変動需要データに基づき、局所ファジイ再構成法により短周期変動需要について短時間先の需要予測値を演算する短時間先需要予測値演算手段、及び
演算された前記長周期変動需要の前記需要予測値と前記短周期変動需要の前記需要予測値とを加算することにより、総電力の需要予測値を算出する需要予測値算出手段、
を実行させるための電力需要予測プログラム。 On the computer,
In order to forecast power demand based on past time series power demand data,
Demand data separation means for reading past time-series total power demand data from a predetermined storage unit and separating the total power demand data into long-period fluctuation demand data and short-period fluctuation demand data;
Based on the long-period fluctuation demand data, a short-term fluctuation demand is calculated for the long-period fluctuation demand by the transition vector method, and the short-period fluctuation demand is short by the local fuzzy reconstruction method based on the short-period fluctuation demand data. By calculating the short-term demand forecast value calculation means for calculating the demand forecast value ahead of time, and the calculated demand forecast value of the long-period fluctuation demand and the demand forecast value of the short-period fluctuation demand, Demand forecast value calculation means for calculating the demand forecast value of total power,
Demand forecasting program for running
過去の時系列的な電力需要データに基づき電力需要の予測を行わせるべく、
過去の時系列的な総電力需要データを所定の記憶部から読み出し、当該総電力需要データを長周期変動需要データと短周期変動需要データとに分離する需要データ分離手段、
前記長周期変動需要データに基づき、推移ベクトル法により長周期変動需要について短時間先の需要予測値を演算し、前記短周期変動需要データに基づき、局所ファジイ再構成法により短周期変動需要について短時間先の需要予測値を演算する短時間先需要予測値演算手段、及び
演算された前記長周期変動需要の前記需要予測値と前記短周期変動需要の前記需要予測値とを加算することにより、総電力の需要予測値を算出する需要予測値算出手段、
を実行させるための電力需要予測プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 On the computer,
In order to forecast power demand based on past time series power demand data,
Demand data separation means for reading past time-series total power demand data from a predetermined storage unit and separating the total power demand data into long-period fluctuation demand data and short-period fluctuation demand data;
Based on the long-period fluctuation demand data, a short-term fluctuation demand is calculated for the long-period fluctuation demand by the transition vector method, and the short-period fluctuation demand is short by the local fuzzy reconstruction method based on the short-period fluctuation demand data. By calculating the short-term demand forecast value calculation means for calculating the demand forecast value ahead of time, and the calculated demand forecast value of the long-period fluctuation demand and the demand forecast value of the short-period fluctuation demand, Demand forecast value calculation means for calculating the demand forecast value of total power,
The computer-readable recording medium which recorded the electric power demand prediction program for performing.
コンピュータが、過去の時系列的な総電力需要データを長周期変動需要データと短周期変動需要データとに分離し、
コンピュータが、前記長周期変動需要データ及び前記短周期変動需要データそれぞれについて、時系列的な変動を平滑化し、
コンピュータが、平滑化された前記長周期変動需要データに基づき、推移ベクトル法により長周期変動需要について短時間先の需要予測値を演算し、平滑化された前記短周期変動需要データに基づき、局所ファジイ再構成法により短周期変動需要について短時間先の需要予測値を演算し、
コンピュータが、演算された前記長周期変動需要の前記需要予測値と前記短周期変動需要の前記需要予測値とを加算することにより、総電力需要の予測値を算出する、
ことを特徴とする電力需要予測方法。 A power demand prediction method for predicting power demand based on past time series power demand data,
The computer separates the past time-series total power demand data into long-period fluctuation demand data and short-period fluctuation demand data,
For each of the long-period fluctuation demand data and the short-period fluctuation demand data, the computer smoothes time-series fluctuations,
Based on the smoothed long-period fluctuation demand data, the computer calculates a short-term demand forecast value for the long-period fluctuation demand by the transition vector method, and based on the smoothed short-period fluctuation demand data, Calculate the demand forecast value ahead of short period fluctuation demand by fuzzy reconstruction method,
The computer calculates the predicted value of the total power demand by adding the calculated demand forecast value of the long-period fluctuation demand and the demand forecast value of the short-period fluctuation demand.
A power demand prediction method characterized by that.
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