城市燃气管网负荷预测及软件开发

1 灰色预测模型

GM (1, 1) 模型的微分方程为: (1)

模型参数可由最小二乘法计算â=[a, u]T= (BTB) -1BTYn (由于h=1, n=1, 所以矩阵A=0) 。对原始时间序列数据:

累加矩阵B为

向量Yn=[x2 (0) , x3 (0) , ..., xn (0) ]T,

计算â= (BTB) -1BTYn, 带入微分方程解得:

再累减还原, 得到白模块的的模模型型数数据据与灰模块的预测数据[6]

2 城市燃气管网负荷预测模型的软件开发

城市燃气管网负荷预测的最终目的是编制出相应的软件, 能接收、调用已有的数据文件, 依据原始数据进行预测;并根据预测结果显示图形, 可以实现几种软件模块的交互操作。从而, 首先选择Visual Basic 6.0进行软件编制, 并且考虑到在代码编写过程中涉及矩阵的运算以及相关绘图操作, 所以在Visual Basic 6.0导入“MMatrix”, 进行混合编程以完成对原始负荷数据的载入, 计算预测值以及绘制相关图形, 软件界面如下:

3 实例分析—预测巴南区居民的天然气用户的年用气量

将进行预测所得到的数据记录下来, 进行相对误差计算, 并得出每次预测的最大相对误差:

4 结语

从以上的分析可以看出:相对误差<5%的数据在所有数据中占到58%, 相对误差<10%的数据占到所有数据的92%。故该软件对居民天然气用气量的预测方面能够起到较为准确的预测, 可以对城市燃气管网的规划、站场的建设及用气量的调控提供理论的分析数据;

摘要：本文建立了基于灰色理论的燃气负荷预测模型GM (1, 1) , 同时开发出了相应的燃气负荷预测软件。运用实例验证了该软件能够较为准确的预测城市居民用户和工业用户的天然气年用气量, 可为城市燃气系统的规划与建设提供有力的理论支持。

关键词：负荷预测,灰色模型,软件开发,实例应用

参考文献

[1] 周永, 陈宁, 姚莉.基于灰色理论的川渝管网天然气负荷预测软件研发[M].天然气技术, 2008.

[2] 卜宪标, 谭羽非.城市燃气调峰负荷预测软件的研究与开发[M].天然气工业, 2006.

[3] 张其敏, 蒋晓蓉.城市燃气负荷灰色组合预测模型研究[M].煤炭燃烧, 2008.

[4] 邓聚龙.灰理论基础[M].武汉:华中科技大学出版社, 2002.

[5] 王根林.城市天然气用气规律及负荷预测[M].煤气与热力, 2004.

[6] 姚奕颖.燃气负荷预测专家系统模型的研究[M].煤气与热力, 2006.

[7] 谭羽非.城市燃气季节性负荷预测模型的建立及求解[M].煤气与热力, 2003.