[發明專利]一種利用分形算法對電網未來運行狀態進行預測的方法

有效

• 申請號: 201410260697.6
• 申請日: 2014-06-12
• 公開（公告）號: CN104036356B
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 解梅;嚴劍峰;李柏青;才洪全;丁平;徐洪濤;呂穎;胡建勇;劉天賦;奚江惠
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;中國電力科學研究院;江蘇省電力公司;國網黑龍江省電力有限公司;國家電網公司華中分部
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司11271
• 代理人: 徐國文

1.一種利用分形算法對電網未來運行狀態進行預測的方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：

步驟1：進行二維分形預測日內預測數據；

步驟2：以日內預測數據為基礎數據進行三維分形預測；

步驟3：計算最終電網未來運行狀態的預測數值；

所述步驟1中，對日內預測數據進行二維分形預測，具體為采用時間點為橫坐標軸，負荷或者可調發電出力數值為縱坐標軸的二維分形預測；

所述步驟1具體包括以下步驟：

步驟1-1：負荷數據預處理，剔除或修補數據為零或尖刺的點；

步驟1-2：獲取樣本，根據預測日與歷史日的天氣情況，采用相似日算法從歷史日中選取3～5天相同或相近的類型日的負荷歷史記錄，作為預測日的相似日；

步驟1-3：從所選擇的相似日內選擇相似性最大的一天作為基準日；

步驟1-4：分析基準日的負荷曲線特性，把曲線按發電用電特點分為四段，找出每段中的主要特征點共同組成基準插值點集合，將此集合中元素的時間坐標作為基準X軸；

所述主要特征點包括峰谷點、極值點和拐點；

步驟1-5：建立基準日負荷曲線的IFS；對基準日的負荷曲線采用步驟1-2的插值點集合，計算該基準日的分段分形插值參數；

步驟1-6：建立其他相似日負荷曲線的IFS；對其他的相似日也采用同樣時間的基準點，進行分段分形插值參數的求??；

步驟1-7：對已求得的幾個相似日的分段分形插值參數進行加權求均，得到統計意義上的IFS；考慮超短期預測，其已經發生的數據也可產生對于今天更具有意義的吸引子IFS，綜合考慮其權重系數以今天發生的為最大；

所述步驟1-5具體包括以下步驟：

步驟1-5-1：選定初始點集合及最大迭代次數N^max；

步驟1-5-2：順次取集合x{x₀,x₁,...x_k}內的端點x_i，i＝1,2,3......k-1；對所取的端點采用迭代函數系統{X:ω₁,ω₂,...ω_n}依次進行迭代，每次產生的新點將取代端點x_i，N^max＝N^max-1；

步驟1-5-3：若N^max＝1，轉到步驟1-5-4；否則，轉到步驟1-5-2；

步驟1-5-4：順次取集合x{x₀,x₁,...x_k}內的端點x_i，i＝1,2,3......k-1，對所取的點采用迭代函數系統{X:ω₁,ω₂,...ω_n}依次進行迭代，每次產生的新點將取代點x_i，結束；

所述步驟2中，以日內預測數據為基礎數據，即日內某時刻斷面數據為基礎進行三維分形預測；具體為在二維分形預測的基礎上，以歷年一系列與預測日相關的相似日歷史斷面中指定時間點的數據作為預測趨勢的基礎數據，形成準確反映天氣、氣候、經濟、生活習慣不確定因素的數據；

所述步驟2具體包括以下步驟：

步驟2-1：以某年或者幾年之內數據為基礎數據，按照時間順序、氣候變化特點、節假日相似因素找出一組新的相似日，相似日的數目需要足夠多以進行某個時間點的分形插值計算；

步驟2-2：以每個相似日固定時間點的數據為采樣值按照時間順序形成新的吸引子計算初值集合，以24小時為采樣間隔進行分形插值算法，計算其IFS吸引子；

步驟2-3：通過IFS和由步驟2-1、步驟2-2得出的計算初值集合，按照步驟1的執行順序對趨勢數據進行預測，根據權重系數計算最終趨勢預測數值；

所述步驟3中，根據某地區常年各季度運行經驗，通過自適應算法總結適合電力系統的日內分形預測計算的權重系數和歷年數據分形預測計算的權重系數，計算最終電網未來運行狀態的預測數值；

采用可調權重的方法進行電網未來運行狀態中負荷或者可調發電出力數值的預測，基于歷史的預測準確率，及時調整現有的兩種電網未來運行狀態預測方法的權重，從而找出比較適應某個區域的預測權重參數，進而自動提升預測準確率。