專利名稱：一種時間序列交叉的供熱負荷預報工程化方法
技術領域：
本發明涉及一種適用于工程應用的供熱負荷預報方法。屬于供熱負荷預報技術領域。
背景技術：
現有供熱負荷預報方法多根據天氣進行線性預報，其預報精度較低，無法滿足供熱節能控制的需要；現有的供熱調節方式一種是根據天氣溫度進行調節，屬于橫向預報，預報精度低，另外一種是根據供熱負荷前幾個時刻的負荷進行預報，精度也比較低。而且，現有智能供熱負荷預報方法，研究針對離線進行的，停留在實驗室仿真層面，并且沒有給出供熱工程節能應用實例，更沒有開發供熱負荷預報軟件，使得理論成果無法應用于實際工程。 總而言之，現有的供熱負荷預報方法存在計算復雜、速度慢、精度不高，不適合用于工程上供熱負荷預報，因此，亟需一種預報精度高、實時性好的工程預報方法，滿足供熱工程應用需要。發明內容
本發明為了解決現有的供熱負荷預報方法存在計算復雜、速度慢、精度不高，不適合用于工程上供熱負荷預報的問題，進而提供了一種時間序列交叉的供熱負荷預報工程化方法。
本發明為解決上述技術問題采取的技術方案是時間序列交叉預報按照以下步驟實現首先分別使用時間序列的橫向及縱向預報對數據進行預報。使用^le-Walker法的建模理論，以及F定階準則，確定模型的AR模型。縱向預報選取了采樣周期內每天同一時刻的熱負荷值，進行建模；橫向預報則選取一天內的所有熱負荷數據進行預報。然后根據最小平方誤差和原則，利用最小二乘法，確定交叉預報的加權系數從而確定熱負荷交叉預報模型。本文所采用的交叉預報中橫向和縱向所采用的模型類是相同的，但數據源和模型階是不同的，組合方法采用加權平均法，權值的確定采用最小二乘法確定。
所述時間序列交叉的供熱負荷預報工程化方法是按照以下步驟實現的
步驟一、橫向預報將第t天第i時刻的負荷記為Lt(i)，根據橫向負荷時間序列， Lt (i)可由第i時刻的前Hl1個時刻的歷史負荷預報；
步驟二、縱向預報將第t天第i時刻的負荷記為Lt(i)，根據縱向負荷時間序列， Lt (i)可由第t天之前m2天第i時刻的歷史負荷來預報；
步驟三、時間序列交叉預報在橫向預報和縱向預報的基礎上，將兩種預報結合起來，根據最小平方誤差和原則，確定交叉預報的加權系數，得到交叉預報模型
yc = f (yH, yv) = kHyH+kvyv(1)
式中ye為交叉預報結果，yH為橫向預報結果，yv為縱向預報結果；所述交叉預報的加權系數包括橫向預報權數kH和縱向預報權數kv。
本發明的有益效果是
本發明所述的時間序列交叉預報方法是一種高精度的工程預報方法，其可以減少預報的系統誤差，較常規工程預報算法具有更高的精度，為節能監控工程應用提供了參考。 而且預報速度快，能夠達到預報速度與預報精度的最佳折衷。與橫向預報相比，誤差平方和降低10%以上。本發明所述的時間序列交叉預報方法，充分挖掘了負荷時間序列自身的信息，僅采用負荷時間序列交叉就可得到較高的預報精度，可以避免引入天氣、節假日屬性等影響因素，提高預報算法實時性。北方建筑采暖能耗高、比例大，應為建筑節能的重點，而熱力站調節是實現供熱系統節能的關鍵之一。根據供熱過程的特點和節能控制的要求，對供熱系統熱力站作實時負荷預報，并以此作節能監控信號。本項發明的時間序列交叉預報方法可直接為供熱系統熱力站節能控制應用。


圖1是本發明的原理示意圖。圖1是本發明所述的時間序列交叉的供熱負荷預報工程化方法的原理示意圖，圖2是實施例中的供熱系統日平均負荷曲線圖，圖3是實施例中的熱負荷AR⑶模型的縱向預報曲線圖，圖4是熱負荷AR⑶模型的橫向預報曲線圖，圖5 是熱負荷ARC3)模型的交叉預報曲線圖。
具體實施例方式具體實施方式
一如圖1所示，本實施方式所述的一種時間序列交叉的供熱負荷預報工程化方法是按照以下步驟實現的步驟一、橫向預報將第t天第i時刻的負荷記為Lt(i)，根據橫向負荷時間序列， Lt (i)可由第i時刻的前Hl1個時刻的歷史負荷預報；步驟二、縱向預報將第t天第i時刻的負荷記為Lt(i)，根據縱向負荷時間序列， Lt (i)可由第t天之前m2天第i時刻的歷史負荷來預報；步驟三、時間序列交叉預報在橫向預報和縱向預報的基礎上，將兩種預報結合起來，根據最小平方誤差和原則，確定交叉預報的加權系數，得到交叉預報模型yc = f (yH, yv) = kHyH+kvyv(1)式中ye為交叉預報結果，yH為橫向預報結果，yv為縱向預報結果；所述交叉預報的加權系數包括橫向預報權數kH和縱向預報權數kv。
具體實施方式
二 本實施方式所述所述橫向預報和縱向預報均由AR模型來實現， 利用Yule-Walker法的建模理論以及F定階準則確定AR模型，具體過程為步驟A、AR模型的描述AR模型就是自回歸模型，AR模型的系統函數H(Z)表示為
權利要求
1.一種時間序列交叉的供熱負荷預報工程化方法，其特征在于所述方法是按照以下步驟實現的步驟一、橫向預報將第t天第i時刻的負荷記為Lt(i)，根據橫向負荷時間序列，Mi) 可由第i時刻的前Hl1個時刻的歷史負荷預報；步驟二、縱向預報將第t天第i時刻的負荷記為Lt⑴，根據縱向負荷時間序列山⑴ 可由第t天之前m2天第i時刻的歷史負荷來預報；步驟三、時間序列交叉預報在橫向預報和縱向預報的基礎上，將兩種預報結合起來， 根據最小平方誤差和原則，確定交叉預報的加權系數，得到交叉預報模型
2.根據權利要求1所述的一種時間序列交叉的供熱負荷預報工程化方法，其特征在于所述橫向預報和縱向預報均由AR模型來實現，利用Yule-Walker法的建模理論以及F 定階準則確定AR模型，具體過程為步驟A、AR模型的描述AR模型就是自回歸模型，AR模型的系統函數H(Z)表示為
3.根據權利要求1所述的一種時間序列交叉的供熱負荷預報工程化方法，其特征在于在步驟三中，所述交叉預報的加權系數利用最小二乘法來確定。
全文摘要
一種時間序列交叉的供熱負荷預報工程化方法，涉及一種適用于工程應用的供熱負荷預報方法。本發明為了解決現有的供熱負荷預報方法存在計算復雜、速度慢、精度不高，不適合用于工程上供熱負荷預報的問題。主要步驟為首先分別使用時間序列的橫向及縱向預報對數據進行預報；縱向預報選取了采樣周期內每天同一時刻的熱負荷值，進行建模；橫向預報則選取一天內的所有熱負荷數據進行預報；然后根據最小平方誤差和原則，利用最小二乘法，確定交叉預報的加權系數從而確定熱負荷交叉預報模型。本發明可以減少預報的系統誤差，較常規工程預報算法具有更高的精度，為節能監控工程應用提供了參考。而且預報速度快，能夠達到預報速度與預報精度的最佳折衷。
文檔編號G06Q50/06GK102509169SQ20111030203
公開日2012年6月20日 申請日期2011年9月28日 優先權日2011年9月28日
發明者于德亮, 張永明, 鄧盛川, 陳烈, 齊維貴 申請人:哈爾濱工業大學