【技術】天洑數據建模實施案例集錦(4) - 用戶用電量時序預測



【技術】天洑數據建模實施案例集錦(4) - 用戶用電量時序預測的圖1


背景和概述

用電量預測是用戶用能分析的一項重要研究內容,不僅能夠幫助電力企業預判整個行業用電量發展趨勢,還能幫助企業合理安排購電計劃。其預測方法分為經典預測方法和現代智能預測方法,經典預測方法基于發展趨勢的相似性進行預測,當用電量趨勢波動較大時預測效果會產生明顯下降。

問題和難點

1. 多種外部因素影響用戶用電量:用戶用電量不僅受天氣、季節等自然因素的影響,還與多種社會經濟因素存在關聯關系。這會增加用電量預測的建模難度。

2. 電網短期用電量既具有波動性又具有非線性特征,這會降低用電量的預測精度。
3. 傳統的用電量預測方法在挖掘種類多、體量大、緯度高和生成速度快的用電大數據時存在一定的局限性,難以準確把握用戶的用電量關聯因素及變化規律。

解決方案:基于DTEmpower的時序預測建模實戰 

為了對用戶用電量進行精準預測,并為智能配用電提供數據模型支撐,本案例基于DTEmpower數據建模平臺中的時序預測功能模塊(如圖1),采用數據驅動的方法建立用戶用電量的預測模型(如圖2)

【技術】天洑數據建模實施案例集錦(4) - 用戶用電量時序預測的圖2

圖1  DTEmpower不僅提供了一站式的數據建模解決方案,通過簡單的節點拖拽即可搭建完整的建模流程;還集成了ARIMA、SARIMA、TBATS等常見的時序預測算法,滿足用戶對時序預測建模需求的同時,掃清了數據驅動技術在實際工業應用中落地的一大障礙

【技術】天洑數據建模實施案例集錦(4) - 用戶用電量時序預測的圖3

圖2  基于DTEmpower的用戶用電量預測建模過程,通過5個節點的連接即可搭建完整的時序預測模型,最終模型對t+1時刻預測值的R2指標為94.27%

1. 【時序變量設定】節點可以設置時間變量、預測變量和外源變量三類:時間變量為時序模型的對應時間索引列,預測變量為時序模型用于預測的變量,外源變量為影響預測變量的其他變量。

2. 【時序預處理】節點完成對時序數據校驗:由于時序模型訓練算法對于數據集有比較嚴格的限制,如連續采樣且時間間隔均勻等,因此為了避免后續算法節點運行出錯,需要結合【時序預處理】節點對數據進行校驗和預處理。
應用價值 

提前預知用戶用電量的變化

通過時序預測的方法,精確快速的預測用戶用電量的變化情況,為合理的電力輸送及調度提供模型支撐。

提高電力系統的經濟和社會效益

高精度的用戶用電量預測模型有利于節煤、節油和降低發電成本,避免資源浪費,為制定合理的電源建設規劃,提高電力系統的經濟效益和社會效益提供助力。

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