摘要：电能由于自身特性难以存储，若供电过剩，会造成资源浪费；若供电不足，会影响生产生活，所以准确预测电能需求不但可以避免浪费，还是保障经济社会稳定发展的重要基础。目前，“智能电网”快速发展，电力市场的发展规划、电力供应调度也需要对电力需求进行准确预测。

本文主要运用灰色预测法中的灰色均值模型和灰色幂模型预测扬州市全社会用电量，并通过对扬州全社会用电量预测模型从三方面优化，一是改进建模过程中的数据范围；二是优化灰色模型背景值；三是优化灰色模型初始值，总结更加合适、准确的建模方案预测扬州全市、市区、江都、仪征、高邮、宝应的全行业用电量、居民生活用电量和工业用电量。针对全行业用电一般选择灰色均值模型进行预测，居民生活用电选择灰色幂模型进行预测，工业用电一般选择灰色幂模型进行预测，但由于地域差异相同用电在扬州不同地区可能会选择不同模型。

通过对扬州的用电情况进行研究，从地域角度分析扬州市区的电力需求最大，占50%以上，从行业角度分析扬州工业的电力需求最大，占80%。对于全行业用电预测，背景值优化的灰色均值模型适用于全市、市区、仪征、宝应，幂参数优化的灰色幂模型适用于江都、高邮，预测平均相对误差约小于1.5%；对于居民生活用电预测，适用于幂参数优化的灰色幂模型，预测平均相对误差小于1%；对于工业用电预测，背景值优化的灰色均值模型适用于全市、宝应，幂参数优化的灰色幂模型适用于市区、江都、仪征、高邮，预测平均相对误差约小于1.5%。对扬州各地区用电规划和决策、能源布局等提供依据。

关键词：灰色预测，扬州用电量预测，灰色均值模型，灰色幂模型，模型优化

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摘  要

Abstract

第一章 绪论-1

1.1课题研究背景和意义-1

1.1.1研究背景-1

1.1.2电能需求预测的意义-1

1.2国内外研究现状-2

1.2.1 国外研究现状-3

1.2.2 国内研究现状-4

1.3本文研究内容-4

第二章 灰色预测理论-6

2.1灰色系统理论-6

2.2灰色序列算子-6

2.2.1缓冲算子-6

2.2.2均值生成算子-7

2.2.3级比生成算子-7

2.2.4累加和累减生成算子-8

2.3 灰色预测模型理论-9

2.3.1 灰色均值模型理论-9

2.3.2灰色幂模型理论-10

2.4 灰色模型的精度检验-11

2.4.1相对误差检验-11

2.4.2后验差检验-12

2.5本章小结-13

第三章 扬州市用电量预测-14

3.1扬州市用电研究-14

3.1.1扬州市整体用电研究-14

3.1.2扬州市不同地区用电研究-15

3.1.3扬州市不同行业用电研究-16

3.2扬州市全社会用电量预测-16

3.2.1灰色均值模型预测研究-17

3.2.2建模数据范围研究-18

3.2.3背景值研究-19

3.2.4初始值研究-20

3.2.5灰色幂模型预测研究-22

3.2.6灰色幂模型预测优化-23

3.3扬州市地区/行业用电量预测-24

3.3.1全行业用电量预测研究-24

3.3.2居民生活用电量预测研究-33

3.3.3工业用电量预测研究-42

3.4本章小结-51

第四章 总结与展望-53

4.1总结-53

4.2展望-54

参考文献-55

致谢-58

附录MATLAB代码-59