输电线路容量的混沌特性及预测

林子翔

摘 要：我们对输电线路容量使用的预测方式是通过动态提高容量技术来实现的，用该技术来将输电线的容量数据进行搜集，在使用混沌时间序列来完成。该文主要是对输电线路容量的混沌特性来进行了探讨分析，对其预测进行了相关的探讨和研究，说明其预测是可以进行的，而且对其准确性进行了说明。

关键词：输电线路 混沌时间序列 容量预测 像空间重构 延迟时间 嵌入维数

中图分类号：TM72 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）02（c）-0074-01

我们在对输电线路的短期热容量进行监测，结合线路的运行情况，进行动态的预测线路容量，该种方式就是输电线路容量预测系统的实际意义。混沌的实际含义是无规则的，这种无规则并非是真实的无规则，而是看似无规则的内在随机复杂运动。混沌离散以混沌时间序列表现的最多。在现代科学研究中，关于混沌序列的研究和应用比较多，也是一个非常重要的概念。

现阶段关于输电线路容量数据的分析不足，对其应用则更少。以往采取的预测方法有回归分析法、时间序列法，这些方法都要求有一个数据序列模型，然后根据模型来进行计算和分析，计算和分析并不是关键，关键在于模型的建立，这是这些方法比较难的地方。混沌时间序列理论则跳过了先建立模式的阶段，通过对序列的计算来进行预测，这样将重点放在了计算和分析上，建立模型的难度就消除了，因此大为简化，让计算的精度得到了提升。该文就嵌入相空间理论作为切入点来进行探讨，对混沌理论中关于输电线路容量的计算和预测进行了说明，根据结果现实，该方法使用简单，而且准确度比较高。

1 输电线路容量的混沌特性分析

1.1 容量时间序列的相空间重构

我们得到的输电线路容量数据是通过采样来获取的，因此这些数据是离散的。我们根据Pakard的相空间重构思想来对其进行重构，该思想主要是，将其中一个系统所需求的所有动力学信息集中于这一系统的一个变量时间序列上，然后将这一时间序列嵌入新的坐标系中，对其结果进行分析，该结果对原空间状态轨道进行了体现。我们进行实际操作的时候，会将这些时间序列进行扩张，使其成为三维甚至更多的空间维度，能够将时间序列所体现的信息进行表达。Tackens证明了可以找到一个合适的嵌入维，是动力系统的维数，在这个嵌入维空间里可以把有规律的轨迹（吸引子）恢复出来。

根据以上的理论，一维时间序列处于无限长和无噪声的环境中，能够利用随便一个延迟时间来进行相空间重构。在实际应用中，我们得到的信号，是在有噪声的环境下获取的，那么其精度受到了影响，因此为了能够让重构的相空间表现出原系统的特点，我们就要对各分量进行把握。所以，相空间重构使用延迟时间和维度的选择就决定了其结果的准确度和可靠性。

1.2 相空间重构参数的选择

延迟时间和嵌入维数的选取对于重构相空间非常重要，它们决定了状态点各分量的差别以及相空间轨迹的连续性，并影响计算工作量及结果误差。

2 结语

经过对混沌时间序列的介绍，我们对输电线路容量进行了预测，分析结构后，我们有以下的结论。输电线路容量时间序列数据的最大Lyapunov指数大于零，说明输电线路容量具有混沌特性。输电线路容量本身内在的，固有的规律性（表现在最大Lyapunov指数中）决定了其时间序列的最大预测时间长度。运用加权一阶局域法对输电线路容量的短期预测是可行的，对输电线路的运行起到了一定的指导作用。

参考文献

[1] Engelhardt，J.S.Basu，S.P.Design，Installation，and Field Experience with an Overhead Transmission Dynamic Line Rating System.IEEE Transmission and Distribution Conference，Proceedings. 1996：366-370

[2] 吕金虎，陆君安，陈士华.混沌时间序列分析及其应用[M].武汉：武汉大学出版社，2002.endprint

摘 要：我们对输电线路容量使用的预测方式是通过动态提高容量技术来实现的，用该技术来将输电线的容量数据进行搜集，在使用混沌时间序列来完成。该文主要是对输电线路容量的混沌特性来进行了探讨分析，对其预测进行了相关的探讨和研究，说明其预测是可以进行的，而且对其准确性进行了说明。

关键词：输电线路 混沌时间序列 容量预测 像空间重构 延迟时间 嵌入维数

中图分类号：TM72 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）02（c）-0074-01

我们在对输电线路的短期热容量进行监测，结合线路的运行情况，进行动态的预测线路容量，该种方式就是输电线路容量预测系统的实际意义。混沌的实际含义是无规则的，这种无规则并非是真实的无规则，而是看似无规则的内在随机复杂运动。混沌离散以混沌时间序列表现的最多。在现代科学研究中，关于混沌序列的研究和应用比较多，也是一个非常重要的概念。

现阶段关于输电线路容量数据的分析不足，对其应用则更少。以往采取的预测方法有回归分析法、时间序列法，这些方法都要求有一个数据序列模型，然后根据模型来进行计算和分析，计算和分析并不是关键，关键在于模型的建立，这是这些方法比较难的地方。混沌时间序列理论则跳过了先建立模式的阶段，通过对序列的计算来进行预测，这样将重点放在了计算和分析上，建立模型的难度就消除了，因此大为简化，让计算的精度得到了提升。该文就嵌入相空间理论作为切入点来进行探讨，对混沌理论中关于输电线路容量的计算和预测进行了说明，根据结果现实，该方法使用简单，而且准确度比较高。

1 输电线路容量的混沌特性分析

1.1 容量时间序列的相空间重构

我们得到的输电线路容量数据是通过采样来获取的，因此这些数据是离散的。我们根据Pakard的相空间重构思想来对其进行重构，该思想主要是，将其中一个系统所需求的所有动力学信息集中于这一系统的一个变量时间序列上，然后将这一时间序列嵌入新的坐标系中，对其结果进行分析，该结果对原空间状态轨道进行了体现。我们进行实际操作的时候，会将这些时间序列进行扩张，使其成为三维甚至更多的空间维度，能够将时间序列所体现的信息进行表达。Tackens证明了可以找到一个合适的嵌入维，是动力系统的维数，在这个嵌入维空间里可以把有规律的轨迹（吸引子）恢复出来。

根据以上的理论，一维时间序列处于无限长和无噪声的环境中，能够利用随便一个延迟时间来进行相空间重构。在实际应用中，我们得到的信号，是在有噪声的环境下获取的，那么其精度受到了影响，因此为了能够让重构的相空间表现出原系统的特点，我们就要对各分量进行把握。所以，相空间重构使用延迟时间和维度的选择就决定了其结果的准确度和可靠性。

1.2 相空间重构参数的选择

延迟时间和嵌入维数的选取对于重构相空间非常重要，它们决定了状态点各分量的差别以及相空间轨迹的连续性，并影响计算工作量及结果误差。

2 结语

经过对混沌时间序列的介绍，我们对输电线路容量进行了预测，分析结构后，我们有以下的结论。输电线路容量时间序列数据的最大Lyapunov指数大于零，说明输电线路容量具有混沌特性。输电线路容量本身内在的，固有的规律性（表现在最大Lyapunov指数中）决定了其时间序列的最大预测时间长度。运用加权一阶局域法对输电线路容量的短期预测是可行的，对输电线路的运行起到了一定的指导作用。

参考文献

[1] Engelhardt，J.S.Basu，S.P.Design，Installation，and Field Experience with an Overhead Transmission Dynamic Line Rating System.IEEE Transmission and Distribution Conference，Proceedings. 1996：366-370

[2] 吕金虎，陆君安，陈士华.混沌时间序列分析及其应用[M].武汉：武汉大学出版社，2002.endprint

摘 要：我们对输电线路容量使用的预测方式是通过动态提高容量技术来实现的，用该技术来将输电线的容量数据进行搜集，在使用混沌时间序列来完成。该文主要是对输电线路容量的混沌特性来进行了探讨分析，对其预测进行了相关的探讨和研究，说明其预测是可以进行的，而且对其准确性进行了说明。

关键词：输电线路 混沌时间序列 容量预测 像空间重构 延迟时间 嵌入维数

中图分类号：TM72 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）02（c）-0074-01

我们在对输电线路的短期热容量进行监测，结合线路的运行情况，进行动态的预测线路容量，该种方式就是输电线路容量预测系统的实际意义。混沌的实际含义是无规则的，这种无规则并非是真实的无规则，而是看似无规则的内在随机复杂运动。混沌离散以混沌时间序列表现的最多。在现代科学研究中，关于混沌序列的研究和应用比较多，也是一个非常重要的概念。

现阶段关于输电线路容量数据的分析不足，对其应用则更少。以往采取的预测方法有回归分析法、时间序列法，这些方法都要求有一个数据序列模型，然后根据模型来进行计算和分析，计算和分析并不是关键，关键在于模型的建立，这是这些方法比较难的地方。混沌时间序列理论则跳过了先建立模式的阶段，通过对序列的计算来进行预测，这样将重点放在了计算和分析上，建立模型的难度就消除了，因此大为简化，让计算的精度得到了提升。该文就嵌入相空间理论作为切入点来进行探讨，对混沌理论中关于输电线路容量的计算和预测进行了说明，根据结果现实，该方法使用简单，而且准确度比较高。

1 输电线路容量的混沌特性分析

1.1 容量时间序列的相空间重构

我们得到的输电线路容量数据是通过采样来获取的，因此这些数据是离散的。我们根据Pakard的相空间重构思想来对其进行重构，该思想主要是，将其中一个系统所需求的所有动力学信息集中于这一系统的一个变量时间序列上，然后将这一时间序列嵌入新的坐标系中，对其结果进行分析，该结果对原空间状态轨道进行了体现。我们进行实际操作的时候，会将这些时间序列进行扩张，使其成为三维甚至更多的空间维度，能够将时间序列所体现的信息进行表达。Tackens证明了可以找到一个合适的嵌入维，是动力系统的维数，在这个嵌入维空间里可以把有规律的轨迹（吸引子）恢复出来。

根据以上的理论，一维时间序列处于无限长和无噪声的环境中，能够利用随便一个延迟时间来进行相空间重构。在实际应用中，我们得到的信号，是在有噪声的环境下获取的，那么其精度受到了影响，因此为了能够让重构的相空间表现出原系统的特点，我们就要对各分量进行把握。所以，相空间重构使用延迟时间和维度的选择就决定了其结果的准确度和可靠性。

1.2 相空间重构参数的选择

延迟时间和嵌入维数的选取对于重构相空间非常重要，它们决定了状态点各分量的差别以及相空间轨迹的连续性，并影响计算工作量及结果误差。

2 结语

经过对混沌时间序列的介绍，我们对输电线路容量进行了预测，分析结构后，我们有以下的结论。输电线路容量时间序列数据的最大Lyapunov指数大于零，说明输电线路容量具有混沌特性。输电线路容量本身内在的，固有的规律性（表现在最大Lyapunov指数中）决定了其时间序列的最大预测时间长度。运用加权一阶局域法对输电线路容量的短期预测是可行的，对输电线路的运行起到了一定的指导作用。

参考文献

[1] Engelhardt，J.S.Basu，S.P.Design，Installation，and Field Experience with an Overhead Transmission Dynamic Line Rating System.IEEE Transmission and Distribution Conference，Proceedings. 1996：366-370

[2] 吕金虎，陆君安，陈士华.混沌时间序列分析及其应用[M].武汉：武汉大学出版社，2002.endprint