一種基于隨機(jī)森林回歸的售電量預(yù)測(cè)方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力行業(yè)的大數(shù)據(jù)分析技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說，是涉及一種基于隨機(jī) 森林回歸的售電量預(yù)測(cè)方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 月度售電量預(yù)測(cè)是電力需求側(cè)的管理重要的市場(chǎng)預(yù)測(cè)技術(shù)手段，精確的售電量預(yù) 測(cè)對(duì)于合理安排電網(wǎng)供電計(jì)劃、科學(xué)優(yōu)化電力資源配置、提高用電管理效率、有效實(shí)施電力 需求側(cè)的管理和節(jié)能降耗戰(zhàn)略有著十分重要的意義。
[0003] 發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的預(yù)測(cè)電量的方法的運(yùn)行效率和預(yù)測(cè)精 度較低，尤其是預(yù)測(cè)問題面臨成千上萬的輸入變量、訓(xùn)練數(shù)據(jù)存在缺失信息時(shí)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本發(fā)明提供了一種基于隨機(jī)森林回歸的售電量預(yù)測(cè)方法及裝置，以提 高售電量預(yù)測(cè)結(jié)果的精度和效率。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
[0006] 一種基于隨機(jī)森林回歸的售電量預(yù)測(cè)方法，包括：
[0007] 獲取預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)所述若干影響因素指標(biāo)的歷史數(shù)據(jù)；
[0008] 獲取預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)歷史的月售電量實(shí)際數(shù)據(jù)；
[0009] 根據(jù)所述若干影響因素指標(biāo)的歷史數(shù)據(jù)和歷史月度售電量實(shí)際數(shù)據(jù)，建立基于隨 機(jī)森林回歸的月售電量預(yù)測(cè)模型；
[0010] 計(jì)算待預(yù)測(cè)月的各個(gè)影響因素指標(biāo)，輸入預(yù)置的月售電量預(yù)測(cè)模型，得到待預(yù)測(cè) 月的售電量預(yù)測(cè)值；
[0011] 其中，所述預(yù)置的月售電量預(yù)測(cè)模型依據(jù)預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的歷史月售電量實(shí)際數(shù)據(jù)以 及預(yù)先獲取的若干影響因素歷史指標(biāo)數(shù)據(jù)建立。
[0012] 上述方法，優(yōu)選的，還包括預(yù)置的月售電量預(yù)測(cè)模型為：
[0013]
[0014] 其中，Xi_j(i= 1，. . .，k,j= 1，. . .，m)表示所述預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的歷史影響因素； yi，. . .，yk表示若干年度內(nèi)月售電量的實(shí)際數(shù)據(jù)。
[0015] 上述方法，優(yōu)選的，所述月售電量預(yù)測(cè)模型依據(jù)隨機(jī)森林回歸預(yù)測(cè)方法建立。
[0016] 上述方法，優(yōu)選的，所述若干影響因素指標(biāo)包括：當(dāng)月GDP增速，當(dāng)月最高溫度，當(dāng) 月最低溫度，當(dāng)月降雨量，上月售電量，上年同月售電量和月節(jié)假日公休天數(shù)。
[0017] 上述方法，優(yōu)選的，計(jì)算當(dāng)前年度內(nèi)的月GDP增速的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)包括：
[0018] 獲取若干年內(nèi)各個(gè)季度的⑶P增速值；
[0019] 計(jì)算當(dāng)前年度各個(gè)季度的GDP增速的預(yù)測(cè)值，其中，第z個(gè)季度的GDP增速增值的 預(yù)測(cè)值為所述若干年內(nèi)，第z個(gè)季度的GDP增速值的加權(quán)平均值，z= 1，2, 3,4 ;
[0020] 依據(jù)所述當(dāng)前年度的各個(gè)季度的GDP增速的預(yù)測(cè)值計(jì)算當(dāng)前年度各個(gè)月的GDP增 速的預(yù)測(cè)值。
[0021] 上述方法，優(yōu)選的，所述依據(jù)所述當(dāng)前年度的各個(gè)季度的GDP增速的預(yù)測(cè)值計(jì)算 當(dāng)前年度各個(gè)月的GDP增速的預(yù)測(cè)值包括：
[0022] 將第z個(gè)季度最后一個(gè)月的GDP增速的預(yù)測(cè)值確定為第z個(gè)季度的GDP增速的預(yù) 測(cè)值；⑶P增速根據(jù)三次多項(xiàng)式公式確定：g(e) =a·e3+b·e2+c·e+d=E，將第z個(gè)季度 最后一個(gè)月的⑶P增速帶入此三次多項(xiàng)式，得：
[0023]
[0024] 由此計(jì)算出a，b，c，d后，則第z個(gè)季度（z= 1，2,3,4)其它月份的⑶P增速為： g(ezn) =a·ezn3+b·ezn2+c·ezn+d=Ezn;其中，ezn表示第z個(gè)季度中第η個(gè)月份的月份值， η= 1，2 ;Εζη表示第ζ個(gè)季度中第η個(gè)月份的GDP增速的預(yù)測(cè)值；
[0025] 上述方法，優(yōu)選的，計(jì)算當(dāng)前年度內(nèi)的月最高溫度、最低溫度的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)包括：
[0026] 獲取若干年內(nèi)各個(gè)月的最高溫度、最低溫度值；
[0027] 將所述若干年內(nèi)同一個(gè)月份的最高溫度、最低溫度值的平均值確定為當(dāng)前年度內(nèi) 的該月份的最高溫度、最低溫度的預(yù)測(cè)值。
[0028] 上述方法，優(yōu)選的，計(jì)算當(dāng)前年度內(nèi)的月降雨量的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)包括：
[0029] 獲取若干年內(nèi)各個(gè)月的降雨量值；
[0030] 將所述若干年內(nèi)同一個(gè)月份的最降雨量的平均值確定為當(dāng)前年度內(nèi)的該月份的 降雨量的預(yù)測(cè)值。
[0031] 上述方法，優(yōu)選的，計(jì)算當(dāng)前年度內(nèi)的上月售電量、當(dāng)前年度的上一年同月的售電 量預(yù)測(cè)值包括：
[0032] 獲取當(dāng)前年度內(nèi)的上月售電量、當(dāng)前年度的上一年同月的售電量；
[0033] 上述方法，優(yōu)選的，計(jì)算當(dāng)前年度內(nèi)的月節(jié)假日公休天數(shù)的預(yù)測(cè)值包括：
[0034] 獲取若干年內(nèi)各個(gè)月、當(dāng)前年度內(nèi)各個(gè)月的節(jié)假日公休天數(shù)；
[0035] 一種基于隨機(jī)森林回歸的售電量預(yù)測(cè)裝置，包括：
[0036] 第一獲取模塊，用于獲取若干年度內(nèi)預(yù)設(shè)的若干影響因素指標(biāo)的歷史數(shù)據(jù)；
[0037] 第二獲取模塊，用于獲取若干年度內(nèi)歷史的月售電量指標(biāo)的實(shí)際數(shù)據(jù)；
[0038] 第一計(jì)算模塊，用于將所述若干影響因素指標(biāo)的歷史數(shù)據(jù)和所述月售電量指標(biāo)的 實(shí)際數(shù)據(jù)輸入預(yù)置的月售電量預(yù)測(cè)模型，得到基于隨機(jī)森林回歸的月售電量調(diào)整量；
[0039] 第二計(jì)算模塊，用于計(jì)算所述影響因素當(dāng)前年度內(nèi)各個(gè)月的預(yù)測(cè)值，將其輸入月 售電量預(yù)測(cè)模型，得到當(dāng)前年度內(nèi)的待預(yù)測(cè)月售電量預(yù)測(cè)值；
[0040] 其中，所述預(yù)置的月售電量預(yù)測(cè)模型由模型建立模塊依據(jù)預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的月售電量 實(shí)際數(shù)據(jù)以及預(yù)先確定的若干影響因素指標(biāo)建立。
[0041] 上述裝置，優(yōu)選的，所述第一計(jì)算模塊為：
[0042] 第一抽樣單元，用于訓(xùn)練數(shù)據(jù)的行隨機(jī)抽樣；對(duì)于總樣本量S，采取有放回的抽取 k個(gè)訓(xùn)練樣本；
[0043] 第二抽樣單元，用于訓(xùn)練數(shù)據(jù)的列屬性修養(yǎng)；對(duì)于Μ列個(gè)屬性，采取無放回的抽取 mΜ；
[0044] 第一計(jì)算單元，用于建立決策樹；對(duì)于采樣之后的數(shù)據(jù)使用完全分裂的方式建立 出若干個(gè)決策樹；
[0045] 第二計(jì)算單元，用于結(jié)果確定；根據(jù)所述的若干個(gè)決策樹的預(yù)測(cè)值，計(jì)算其平均 值，得到月售電量預(yù)測(cè)值；
[0046] 上述裝置，優(yōu)選的，所述若干影響因素指標(biāo)包括：⑶Ρ增速、最高氣溫、最低氣溫、 降雨量、上一月售電量、上一年同月售電量、當(dāng)月節(jié)假日天數(shù)和當(dāng)月售電量。
[0047] 上述裝置，優(yōu)選的，所述第二計(jì)算模塊包括：
[0048] 第一獲取單元，用于獲取若干年內(nèi)各個(gè)季度的GDP增速值；
[0049] 第一計(jì)算單元，用于計(jì)算當(dāng)前年度各個(gè)季度的GDP增速的預(yù)測(cè)值，其中，第ζ個(gè)季 度的GDP增速增值的預(yù)測(cè)值為所述若干年內(nèi)，第ζ個(gè)季度的GDP增速值的加權(quán)平均值，ζ= 1,2,3,4 ；
[0050] 第二計(jì)算單元，用于依據(jù)所述當(dāng)前年度的各個(gè)季度的GDP增速的預(yù)測(cè)值計(jì)算 當(dāng)前年度各個(gè)月的GDP增速的預(yù)測(cè)值。將第ζ個(gè)季度最后一個(gè)月的GDP增速的預(yù)測(cè)值 確定為為第ζ個(gè)季度的GDP增速的預(yù)測(cè)值；GDP增速根據(jù)三次多項(xiàng)式公式確定：g(e)= a·e3+b·e2+c·e+d=E，將第ζ個(gè)季度最后一個(gè)月的⑶P增速帶入此三次多項(xiàng)式，得：
[0051]
[0052] 第二獲取單元，用于獲取若干年內(nèi)各個(gè)月的最高溫度、最低溫度值；
[0053] 第一確定單元，用于將所述若干年內(nèi)同一個(gè)月份的最高溫度、最低溫度值的平均 值確定為當(dāng)前年度內(nèi)的該月份的最高溫度、最低溫度的預(yù)測(cè)值。
[0054] 第三獲取單元，用于獲取若干年內(nèi)各個(gè)月的降雨量值；
[0055] 第二確定單元，用于將所述若干年內(nèi)同一個(gè)月份的降雨量值的平均值確定為當(dāng)前 年度內(nèi)的該月份的降雨量值的預(yù)測(cè)值。
[0056] 第四獲取單元，用于獲取當(dāng)前年度上月的售電量和當(dāng)前年度上一年的同月的售電 量數(shù)據(jù)；
[0057] 第五獲取單元，用于獲取若干年內(nèi)各個(gè)月節(jié)假日公休天數(shù)、當(dāng)前年度各個(gè)月的節(jié)