1.一种改进灰色预测模型的变压器油色谱气体预测方法,其步骤为:A、数据采集
通过变压器油色谱监测系统,采集得到变压器油中的气体含量值gi(k);其中下标i为气体种类标识,i=1表示氢气、i=2表示甲烷、i=3表示乙烷、i=4表示乙烯、i=5表示乙炔、i=6表示一氧化碳、i=7表示二氧化碳;k表示当前采集时刻;
B、初步预测
将时刻k‑4n+1到时刻k‑2n‑1+m的气体含量值gi(k‑4n+1)、gi(k‑4n+2)、gi(k‑4n+3)…、gi(k‑4n+m),作为一阶的、一变量的灰色系统模型GM(1,1)的输入,通过灰色系统预测方法得到k‑2n+m时刻的气体含量预测值;其中,n为预测用气体含量值最小个数的一半,其取值为
20‑100;m为气体含量预测计算次数的序号,m=1,2,3,…2n,2n+1;
* *
将m的值代入k‑2n+m时刻的气体含量预测值gi(k‑2n+m),得到气体含量预测值序列{gi* * * *
(k‑2n+1)、gi(k‑2n+2)、gi(k‑2n+3)、…、gi(k)、gi(k+1)};
C、计算预测值的一阶误差
*
C1、将k‑2n+m时刻的气体含量预测值gi (k‑2n+m)与k‑2n+m时刻的气体含量值gi(k‑2n+m),作为灰色系统模型GM(1,1)的输入,通过灰色系统预测方法得到k‑2n+m时刻的一阶误差(1)
δi (k‑2n+m),即:(1) (1)
C2、将一阶误差δi (k‑2n+m)转换为非负值的一阶修正误差γi (k‑2n+m),即(1) (1)
γi (k‑2n+m)=δi (k‑2n+m)+1(m=1,2,3,…,2n)D、计算一阶修正误差预测值(1) (1)
将时刻k‑2n+1到时刻k‑n‑1+m′的一阶修正误差γi (k‑2n+1)、γi (k‑2n+2)、…、(1)
γi (k‑n‑1+m′),作为灰色系统模型GM(1,1)的输入,通过灰色系统预测方法得到k‑n+m′(1)*
时刻的一阶修正误差的预测值γi (k‑n+m′),其中,m′为一阶修正误差预测计算次数的序号,m′=1,2,3,…,n+1;
(1)* (1)*
将m′的值代入k‑n+m′时刻的γi (k‑n+m′),得到一阶修正误差的预测值序列{γi(1)* (1)* (1)*(k‑n+1)、γi (k‑n+2)、…、γi (k)、γi (k+1)}E、计算一阶修正预测值
*
用下式算出k‑n+m”时刻的气体含量数据预测值gi(k)的一阶修正值 即:其中,m”为一阶修正预测计算次数的序号,m”=1,2,3,…,n;
F、计算二阶误差
计算时刻k‑n+m”的一阶修正预测值 与时刻k‑n+m”的实测值gi(k‑n+m”)之(2)
间的二阶误差δi (k‑n+m”):(2)
再将时刻k‑n+m”的二阶误差δi (k‑n+m”)转换为非负值的时刻k‑n+m”的二阶修正误差(2)
γi (k‑n+m”):
(2) (2)
γi (k‑n+m”)=δi (k‑n+m”)+1G、计算二阶修正误差预测值(2)
将m”的值代入时刻k‑n+m”的二阶修正误差γi (k‑n+m”),得到二阶修正误差序列(2) (2) (2)
{γi (k‑n+1)、γi (k‑n+2)、…、γi (k)},将时刻k‑n+1到当前时刻k的二阶修正误差(2) (2) (2)
γi (k‑n+1)、γi (k‑n+2)、…、γi (k),用灰色预测模型方法得到下一时刻k+1的二阶(2)*
修正误差预测值γi (k+1);
H、计算修正预测值
利用下式得出变压器油色谱气体下一时刻k+1的修正预测值 并将下一时刻k+
1的修正预测值 作为变压器油色谱气体下一时刻k+1的最终预测结果输出值:I、令k+1=k,重复A‑H操作。