[發(fā)明專利]顧及空間異質(zhì)性的多尺度空間負(fù)荷預(yù)測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310479075.8
• 申請(qǐng)日: 2013-10-14
• 公開（公告）號(hào): CN103544385B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙強(qiáng);馮建朋;李濤;靳琳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 北京眾合誠成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11246
• 代理人: 陳波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力規(guī)劃與負(fù)荷預(yù)測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種顧及空間異質(zhì)性的多尺度空間負(fù)荷預(yù)測(cè)方法。

背景技術(shù)

空間負(fù)荷預(yù)測(cè)(Spatial?Load?Forecasting，SLF)是電網(wǎng)規(guī)劃的基礎(chǔ)，用地仿真法是目前精度最高的一種空間負(fù)荷預(yù)測(cè)模型，它通過建立用地仿真模型模擬小區(qū)未來的發(fā)展情況，最終將負(fù)荷總量預(yù)測(cè)結(jié)果分配到各小區(qū)。然而這種方式卻存在兩個(gè)顯著的問題：一方面，這種方式忽略了用地類型變化的空間異質(zhì)性，而負(fù)荷預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性直接影響著電網(wǎng)系統(tǒng)投資及運(yùn)行的合理性；另一方面，采用單一的尺度可能會(huì)導(dǎo)致影響負(fù)荷預(yù)測(cè)精度的一些因素、甚至是重要因素的缺失，這是因?yàn)橛行┯绊懾?fù)荷變化的地理現(xiàn)象或規(guī)律只有在特定的尺度下才會(huì)出現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)背景技術(shù)中提到的空間負(fù)荷預(yù)測(cè)方法，在負(fù)荷預(yù)測(cè)精度和準(zhǔn)確性方面存在的問題，本發(fā)明提出了一種顧及空間異質(zhì)性的多尺度空間負(fù)荷預(yù)測(cè)方法。

一種顧及空間異質(zhì)性的多尺度空間負(fù)荷預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述方法具體包括以下步驟：

步驟1：將研究區(qū)域中的按照空間變異系數(shù)的大小將研究區(qū)域進(jìn)行不規(guī)則劃分，從而得到單一尺度下的不規(guī)則分區(qū)；

步驟2：對(duì)步驟1得到的單一尺度下的不規(guī)則分區(qū)按照相鄰分區(qū)的相似度進(jìn)行聚類融合，得到多尺度下的不規(guī)則分區(qū)；

步驟3：對(duì)不規(guī)則的分區(qū)采用C5.0決策樹算法，得到每一個(gè)多尺度下的不規(guī)則分區(qū)的轉(zhuǎn)換規(guī)則，來驅(qū)動(dòng)元胞自動(dòng)機(jī)模型模擬區(qū)域土地類型的變化；并用歷史數(shù)據(jù)模擬得到每一尺度下的土地類型空間分布；

步驟4：將每一尺度下得到的模擬結(jié)果進(jìn)行疊加，并將疊加后的結(jié)果與實(shí)際區(qū)域的土地類型進(jìn)行對(duì)比評(píng)估，如果模擬結(jié)果與實(shí)際類型的比值達(dá)到了設(shè)定的第二閾值，則將不規(guī)則的區(qū)域劃分作為輸入數(shù)據(jù)應(yīng)用于空間負(fù)荷預(yù)測(cè)中，從而得到預(yù)測(cè)出每一類土地類型的負(fù)荷密度。

步驟1中，按照空間變異系數(shù)的大小將研究區(qū)域進(jìn)行不規(guī)則劃分的步驟包括：

步驟101：在研究區(qū)域內(nèi)設(shè)定N個(gè)初始中心出發(fā)點(diǎn)，分別從N個(gè)初始中心出發(fā)點(diǎn)向周圍各個(gè)方向的其他所有點(diǎn)計(jì)算空間變異系數(shù)ω(h)；空間變異系數(shù)ω(h)的計(jì)算公式為：

ω(h)=1N(h)Σi=1N(h)|Z(x+h)-Z(x)|]]>

其中，N(h)為間隔距離是h的樣點(diǎn)數(shù),區(qū)域化變量Z(x)為空間實(shí)體對(duì)周邊環(huán)境的影響程度，ω(h)為x到x+h的空間變異系數(shù)；

步驟102：讓h的值依次增加Δh，如果計(jì)算得到的空間變異系數(shù)ω(h)的值大于閥值α，則停止該中心點(diǎn)向該方向的空間變異系數(shù)計(jì)算，并對(duì)該點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記；

步驟103：對(duì)已標(biāo)記的同一空間點(diǎn)，在計(jì)算得到的多個(gè)空間變異系數(shù)值中取其最小值，并將此標(biāo)記的點(diǎn)歸入到相應(yīng)的初始中心出發(fā)點(diǎn)；

步驟104：將初始中心出發(fā)點(diǎn)即歸入的標(biāo)記的點(diǎn)中心點(diǎn)構(gòu)建成空間作為一個(gè)單獨(dú)的分區(qū)。

步驟105：重復(fù)步驟102到步驟104，直到空間中所有的點(diǎn)都劃分到對(duì)應(yīng)的分區(qū)中，完成單一尺度下的區(qū)域的劃分，從而得到單一尺度下的不規(guī)則分區(qū)。

步驟2中，對(duì)步驟1得到的單一尺度下的不規(guī)則分區(qū)按照相鄰分區(qū)的相似度進(jìn)行聚類融合，得到多尺度下的不規(guī)則分區(qū)的過程為：