(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111680690.6 (22)申请日 2021.12.28 (71)申请人 大连理工大 学 地址 116024 辽宁省大连市甘井 子区凌工 路2号 (72)发明人 程春田　李亚鹏　韩旭　王祥祯　 于申　申建建　 (74)专利代理 机构 大连理工大 学专利中心 21200 代理人 梅洪玉 (51)Int.Cl. G06Q 30/02(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06K 9/62(2022.01) (54)发明名称 一种模型-数据混合驱动的双边电力市场电 价预测方法 (57)摘要 本发明公开一种模型 ‑数据混合 驱动的双边 电力市场电价预测方法， 具体如下： 首先提出一 种基于核网络抽样的双边市场数据集抽样方法； 然后借助数据驱动的基本思想， 用优化方法建立 数据回归模 型， 通过多元市场主体 之间的相互约 束， 逆向求解单个市场主体的价值估计； 从而利 用确定好的价值估计参数， 对未发生的协商合约 价格予以预测； 最后， 对根据不同数据集下生成 的不同预测模型进行筛选， 获得最终的预测模 型。 本发明能对 所在电力市场中尚未达成的合约 的价格进行预测， 同时能为市场的运营监管、 市 场主体制定自己的发电、 用电计划提供参 考。 权利要求书3页 说明书9页 附图5页 CN 114372822 A 2022.04.19 CN 114372822 A 1.一种模型 ‑数据混合驱动的双边电力市场电价预测方法， 其特征在于， 利用基于核网 络的抽样方法生成的数据集对通过逆向求解市场主体的个体属 性值而建立的多个预测模 型进行选优从而得到最终预测模型， 具体步骤如下： (1)基于核网络的数据集 生成： (1.1)提取合约关系核网络： 合约数据 集的元素是合约， 每个合约以二元组(b,s)表示， 其中b、 s分别表示购方、 售方市场主体的编号； 为保证验证集的验证功能， 要求验证集中的 市场主体均在训练集中存在至少1个合约， 即能够同时包含于训练集和验证集中的市场主 体应该至少具备2个合约； 具备这一条件的市场主体形成的合约集合是所有主体合约集合 子集， 以这些合约为边、 以这些合约的购、 售方为节点所形成的复杂网络称为 “核网络”， 提 取核网络是 得到训练集和对应的验证集的基础， 包括如下步骤： (1.1.1)初始化 准备： 将原 始所有合约形成的集 合记为符号 令计数变量 k＝0； (1.1.2)剔除只有一个合约的购方： 从 中查找出只有一个合约的购方， 并将这些购 方及其对应的合约全部剔除， 剩余的 的子集记为 (1.1.3)剔除只有一个合约的售方： 从 中查找出只有一个合约的售 方， 并将这些售 方及其对应的合约全部剔除， 剩余的 的子集记为 令计数变量 k＝k+2； (1.1.4)重 复剔除只有单一合约的购 方和售方： 由于步骤(1.1.3)中可 能产生了新的只 有一个合约的购方， 此时则需要进一步剔除； 剔除后， 可能又产生只有一个合约的售方， 此 时也要进一步剔除； 即循环进行步骤(1.1.2) ‑(1.1.3)， 直到得到的子集 中所有的市场 主体都至少有2条合约为止， 得到的子集 就是所要的核网络； (1.2)生成J组不重复的有效数据集： (1.2.1)初始化 准备： 令计数变量j＝1， 给定数据集的总数量J； (1.2.2)生成一组有效数据集： 如果j≤J， 则按照以下步骤生成一组有效的数据集： (1.2.2.1)抽取验证集： 从核网络中均匀随机地抽取n个合约样本， 构成验证集， 验证集 记为符号 (1.2.2.2)形成训练集： 从所有合约集合 中剔除验证集 得到的集合就是训练集， 符号表示 为 (1.2.2.3)条件检验： 如果 中的市场主体均在 中至少存在1个合约， 则将二元组 记为一组可行数据集； 否则重复步骤(1.2.2.1) ‑(1.2.2.3)， 直到得到一组可行数 据集； (1.2.2.4)重复性检验： 检验在已生成的有效数据集中， 是否存在 满足l＜j且 与 的元素完全相同； 若不存在， 则判定数据集 有效； 若存在， 则判定数据集 无效， 需要重复步骤(1.2.2.1) ‑(1.2.2.4)， 直到得到有效的数据集； (1.2.2.5)令j＝j+1； (1.2.3)生成J组数据集： 不断重复步骤(1.2.2)， 直到j＝J， 则得到J组有效的、 不重复权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114372822 A 2的数据集 其中j＝1,2,. ..,J； (2)基于J组数据集获得J个预测模型及其预测误差： (2.1)建立多市场主体联合优化模型， 得到各市场主体对电力商品的价 值估计值： (2.1.1)构建目标函数： 以 “预测价格与真实价格尽可能小 ”为目标， 构建目标函数， 表 达式如式(1)所示： 其中b、 s分别表示购方、 售方市场主体编号； 二元组(b,s)表示由b和s达成的合约； 表 示当前的训练集， 分别表示集合 中所有购方主体、 所有售方主体形成的集合； 表示由步骤(2.1.2)中成交价表达式得到的合约(b,s)的预测成 交价； 表示(b,s)合约的 真实成交价； (2.1.2)构 建成交价表达式： 成交价是购售双方达成的协议价格， 是双方都认为合理的 一个价格， 因此成交价表示为购售双方对电力商品的价值估计的一个中间值； 以vb、 vs分别 表示购方b和售方s对所交易电力商品的价 值估计， 则成交价 表示为： 其中α 是一个常数， 满足0 ≤α ≤1； (2.1.3)限定决策变量的范围： 购方的价值估计应当大于售方的价值估计， 否者二者将 无法成交； 另外， 电力市场的价 值是非负的； 上述关系的数 学表达式为： (2.1.4)模型的线性 转化： 将优化目标式(1)等 价转化为线性表达式(4) ‑(7)： 其中εb,s是引入的辅助变量， 表示预测值与观测值间的误差； (2.1.5)模型求解： 采用对偶单纯形法求解上述优化模型式(2) ‑(7)， 求解得到的购 方b 和售方s对的电力商品价值的最优估计值， 分别记为符号 和 得到所有购方和所有售 方 的电力商品价 值的最优 估计值记为 (2.2)利用所获得的最优价值估计值构建预测模型Mj： 以步骤(2.1)求解的结果 为参数构建预测模型， 记为模型Mj——模型Mj针对给定的尚未成交的合约 (b′,s′)， 其中 通过以下步骤 对其成交价进行 预测：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114372822 A 3