[發(fā)明專利]基于對(duì)數(shù)負(fù)荷密度增長(zhǎng)曲線的中長(zhǎng)期電力負(fù)荷預(yù)測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210351491.5
• 申請(qǐng)日: 2012-09-20
• 公開（公告）號(hào): CN102880917A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 萬黎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北省電力公司電力科學(xué)研究院;國(guó)家電網(wǎng)公司
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 武漢楚天專利事務(wù)所 42113
• 代理人: 孔敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)中長(zhǎng)期電力負(fù)荷預(yù)測(cè)方法，具體是一種基于對(duì)數(shù)負(fù)荷密度增長(zhǎng)曲線的中長(zhǎng)期電力負(fù)荷預(yù)測(cè)方法。

背景技術(shù)

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，電力作為一種非常重要的能源，已經(jīng)深入到社會(huì)的各個(gè)角落，人們對(duì)電能質(zhì)量的要求也越來越高，電力負(fù)荷預(yù)測(cè)作為保證電能質(zhì)量的一個(gè)基本工具，得到了越來越多的關(guān)注。預(yù)測(cè)技術(shù)在電力工業(yè)中具有特別重要的地位，這是電力工業(yè)生產(chǎn)、輸送、消費(fèi)同時(shí)進(jìn)行，以及電力工業(yè)先行的特點(diǎn)所決定的。需電量及電力負(fù)荷預(yù)測(cè)是電力系統(tǒng)規(guī)劃和建設(shè)的基本依據(jù)，是電力企業(yè)日常經(jīng)營(yíng)管理工作的重要組成部分，而中長(zhǎng)期負(fù)荷預(yù)測(cè)是目前深受關(guān)注的研究課題。

國(guó)內(nèi)外關(guān)于負(fù)荷預(yù)測(cè)的研究已出現(xiàn)了許多種方法，時(shí)間序列法是統(tǒng)計(jì)模型中最常用的方法之一，它的優(yōu)點(diǎn)是計(jì)算簡(jiǎn)單，要求的歷史數(shù)據(jù)少，但因?yàn)槭腔诮y(tǒng)計(jì)的模型，故預(yù)測(cè)精度低。由于中長(zhǎng)期電力負(fù)荷受到多種因素的影響，所以此方法對(duì)于電力負(fù)荷的預(yù)測(cè)也存在著局限性。回歸分析法的主要優(yōu)點(diǎn)在于它能夠通過模型來解釋各變量之間的關(guān)系，它對(duì)因果關(guān)系處理是十分有效的；但它也有缺點(diǎn)，一是要收集較多的觀測(cè)值，它的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度與樣本含量有關(guān)，所以付出的代價(jià)一般比較大；二是計(jì)算量大；三是要經(jīng)常評(píng)審模型。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有任意逼近非線性函數(shù)的特性，它的優(yōu)點(diǎn)在于它具有模擬多變量而不需要對(duì)輸入變量作復(fù)雜的相關(guān)假定，不要求知道輸入輸出變量間的函數(shù)關(guān)系，只用通過對(duì)輸入輸出數(shù)據(jù)的訓(xùn)練，獲得輸入輸出之間的映射關(guān)系，而進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測(cè)，但由于黑盒描述，它有著不能辨析各輸入與輸出變量之間關(guān)系的缺點(diǎn)。灰色系統(tǒng)理論是研究解決灰色系統(tǒng)分析、建模、預(yù)測(cè)、決策和控制的理論。在影響電網(wǎng)負(fù)荷的諸多因素中，一些因素確定，而另一些因素不確定，故可以把它看作是一個(gè)灰色系統(tǒng)，該方法簡(jiǎn)捷實(shí)用，預(yù)測(cè)精度高，并保證了樣本量和計(jì)算工作量不隨著時(shí)間的變化而增加，但模型的確定要經(jīng)過多種檢驗(yàn)才能判定其是否合理，比較繁雜。

目前對(duì)于電力系統(tǒng)的負(fù)荷預(yù)測(cè)，國(guó)外進(jìn)行了大量理論研究，達(dá)到了較高的水平，部分已投入實(shí)際應(yīng)用。國(guó)內(nèi)也已有了比較系統(tǒng)的研究，但仍存在著問題：短期負(fù)荷預(yù)測(cè)技術(shù)比較成熟，但對(duì)于中長(zhǎng)期負(fù)荷預(yù)測(cè)的研究，由于其時(shí)間跨度大，涉及區(qū)域廣，受國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展等多方面因素的影響較大，其預(yù)測(cè)難度也相應(yīng)地較大，針對(duì)它所做的研究也相對(duì)不足；隨著我國(guó)城市規(guī)劃的逐漸規(guī)范化，未來城市土地的使用性質(zhì)基本已經(jīng)明確，負(fù)荷密度指標(biāo)法在配網(wǎng)規(guī)劃工程實(shí)踐中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。負(fù)荷密度指標(biāo)法非常適合我國(guó)的國(guó)情，不僅要預(yù)測(cè)負(fù)荷的量，還要預(yù)測(cè)未來負(fù)荷增長(zhǎng)的位置，這也決定了它在我國(guó)空間負(fù)荷預(yù)測(cè)中的廣泛應(yīng)用。但在工程實(shí)踐中，具體利用負(fù)荷密度指標(biāo)法進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測(cè)時(shí)，其預(yù)測(cè)工作的關(guān)鍵及難點(diǎn)便是負(fù)荷密度指標(biāo)的求取：即各地塊負(fù)荷密度指標(biāo)的確定，該步驟是負(fù)荷密度指標(biāo)法最重要的過程，也是負(fù)荷密度指標(biāo)法最有難度的一步，它直接關(guān)系到預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確和精度。但傳統(tǒng)負(fù)荷密度指標(biāo)法一般做法是把整個(gè)規(guī)劃區(qū)內(nèi)同一分類負(fù)荷平均密度作為規(guī)劃期各小區(qū)負(fù)荷密度，分類平均負(fù)荷密度較容易獲得，而且在實(shí)際系統(tǒng)中，同類小區(qū)的負(fù)荷密度是一種分布，相當(dāng)一部分小區(qū)的負(fù)荷密度與平均負(fù)荷密度接近，應(yīng)用此方法比較簡(jiǎn)便，但由于負(fù)荷的歷史或發(fā)展階段不同，即使同類負(fù)荷其負(fù)荷密度也相差甚遠(yuǎn)，所以基于統(tǒng)一的分類負(fù)荷平均密度來預(yù)測(cè)各個(gè)小區(qū)的負(fù)荷必然會(huì)造成不可忽視的誤差，而且對(duì)于那些與平均負(fù)荷密度相差較大的小區(qū)采用此種方法必然會(huì)導(dǎo)致誤差較大、預(yù)測(cè)精度不高。顯然，這是不科學(xué)和不合理的，為此，本發(fā)明在此方面進(jìn)行了相關(guān)研究，考慮到負(fù)荷增長(zhǎng)和負(fù)荷飽和度有一定關(guān)系，因此可以用負(fù)荷增長(zhǎng)率和負(fù)荷密度的關(guān)系來描述負(fù)荷增長(zhǎng)特征，從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)負(fù)荷的中長(zhǎng)期預(yù)測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種基于對(duì)數(shù)負(fù)荷密度增長(zhǎng)曲線的中長(zhǎng)期電力負(fù)荷預(yù)測(cè)方法，其針對(duì)于某類功能小區(qū)基于負(fù)荷增長(zhǎng)率曲線來求取負(fù)荷密度指標(biāo)值，可以在負(fù)荷的不同發(fā)展階段，根據(jù)給定的負(fù)荷對(duì)數(shù)增長(zhǎng)率曲線，實(shí)現(xiàn)在不同負(fù)荷密度階段負(fù)荷有不同的增長(zhǎng)率，從而實(shí)現(xiàn)更為復(fù)雜的負(fù)荷增長(zhǎng)曲線預(yù)測(cè)，提高負(fù)荷預(yù)測(cè)的精度和速度。

一種基于對(duì)數(shù)負(fù)荷密度增長(zhǎng)曲線的中長(zhǎng)期電力負(fù)荷預(yù)測(cè)方法，包括如下步驟：

(1)給定負(fù)荷預(yù)測(cè)區(qū)域的飽和負(fù)荷密度ρ_max；

(2)給定歸一化的負(fù)荷增長(zhǎng)率-飽和負(fù)荷密度曲線公式如下：

k＝f(ρ_c)＝αln(ρ_c)

其中k為負(fù)荷增長(zhǎng)率，f為給定的映射關(guān)系，α為待定系數(shù)，ρ_c為歸一化的負(fù)荷密度：