線性回歸模型在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用設(shè)想

伊國鑫+馬國福

摘 要：回歸分析是一種統(tǒng)計工具，它利用兩個或兩個以上變量之間的關(guān)系，由一個或幾個變量來預(yù)測另一個變量，它是處理變量之間相關(guān)關(guān)系的一種數(shù)理統(tǒng)計方法。將該統(tǒng)計方法應(yīng)用于預(yù)測電力系統(tǒng)運(yùn)行中各種因素對設(shè)備狀態(tài)量的影響，從而對設(shè)備的運(yùn)維提供指導(dǎo)，具有可行性。

關(guān)鍵詞：線性回歸分析；預(yù)測；電力系統(tǒng)；設(shè)備狀態(tài)量

中圖分類號：TM715 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）11-0162-01

1 線性回歸分析的意義

在客觀世界中，我們經(jīng)常會遇到一些相互依賴、相互制約的變量。它們之間有著一定的關(guān)系，這種關(guān)系在量上主要有兩種類型.一類是確定性關(guān)系，也就是我們所熟悉的函數(shù)關(guān)系，其特點(diǎn)就是給定自變量的值，能確定因變量的對應(yīng)值。另一類是非確定性關(guān)系，其特點(diǎn)是給定自變量的值，不能確定因變量的值。

回歸分析是研究自變量的變化對因變量變化的影響程度，其目的在于根據(jù)已知自變量的變化來估計或預(yù)測因變量的變化情況。利用回歸分析，確定因變量與自變量之間的回歸模型；根據(jù)樣本觀測數(shù)據(jù)，估計并檢驗(yàn)回歸模型及未知參數(shù)；在眾多的自變量中，判斷哪些變量對因變量的影響是顯著的，哪些變量的影響是不顯著的；根據(jù)自變量的已知值或給定值來估計和預(yù)測因變量的值。

2 在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，一個設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的變化，往往會引起設(shè)備其他運(yùn)行參數(shù)的變化，他們之間存在類似于線性的關(guān)系，例如：設(shè)備負(fù)荷電流的不同變化，引起設(shè)備接觸面上發(fā)熱溫度的不同；或者設(shè)備負(fù)荷的不同引起設(shè)備電磁場場量的變化，從而引起設(shè)備局部放電放電量的大小變化。由于在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)或者設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的影響，通常都是由多個影響因素，溫度、濕度、電流、壓力等等都會對設(shè)備的參數(shù)構(gòu)成影響，并且這些影響因素對設(shè)備所構(gòu)成的影響都不是確定的函數(shù)關(guān)系，因此，通過線性回歸分析，構(gòu)建各種影響因素對設(shè)備參數(shù)影響的模型，從回歸分析入手，判斷哪些變量對因變量的影響是顯著的，根據(jù)自變量的已知值或給定值來估計和預(yù)測因變量的值，這對指導(dǎo)設(shè)備的狀態(tài)檢修、判斷設(shè)備異常的發(fā)展趨勢具有現(xiàn)實(shí)意義。

一元線性回歸分析法的預(yù)測模型為：

將a、b代入一元線性回歸方程Yt=a+bxt，就可以建立預(yù)測模型，那么，只要給定xt值，即可求出預(yù)測值。

將以上模型應(yīng)用于電力系統(tǒng)中，例如，設(shè)備負(fù)荷電流的變化對設(shè)備接觸面上發(fā)熱溫度的影響進(jìn)行一元線性回歸分析，則在以上模型中式中，xt代表設(shè)備t次負(fù)荷電流的值、代表t次設(shè)備接觸面上的溫升值。通過實(shí)際測試的一組數(shù)據(jù)，求出回歸方程參數(shù)a、b的值，得到設(shè)備接觸面上發(fā)熱溫度與設(shè)備負(fù)荷電流之間關(guān)系的線性回歸方程Yt=a+bxt

列如：某220kVxx變電站110kV隔離開關(guān)C相刀口發(fā)熱，測得一天內(nèi)的溫度變化如下表1所示。只考慮負(fù)荷對測試溫度的影響，忽略其他因素影響。

將19：00前的數(shù)據(jù)代入上述公式，計算求得：a=29.626b =0.087，即線性回歸方程為Yt=29.626+0.087xt。通過該線性回歸方程，我們驗(yàn)算21：00與23：00兩個時間點(diǎn)的設(shè)備溫度預(yù)測。將這兩個時間點(diǎn)的參數(shù)帶入以上方程，得到21：00的設(shè)備預(yù)測溫度為：68.8℃，實(shí)際溫度為：68℃，誤差率為：-1.2%；23：00的設(shè)備預(yù)測溫度為：62.7℃，實(shí)際溫度為：60℃，誤差率為-4.5%：這樣，在設(shè)備運(yùn)行過程中，我們可以通過該線性回歸方程，可預(yù)測在不同的負(fù)荷電流下設(shè)備接觸面上的溫升值，從而制定相應(yīng)的巡視、檢修計劃。

3 結(jié)語

類似于上述分析方法，線性回歸分析可以運(yùn)用于系統(tǒng)運(yùn)行中所面臨的各種不確定因素對設(shè)備影響的預(yù)測中，通過建立線性回歸模型，預(yù)測設(shè)備狀態(tài)量在相關(guān)因素影響下的發(fā)展趨勢，從而指導(dǎo)設(shè)備的運(yùn)維。

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