[發(fā)明專利]一種電力系統(tǒng)預(yù)測(cè)類數(shù)據(jù)的趨勢(shì)辨識(shí)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410539260.6
• 申請(qǐng)日: 2014-10-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104268660A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓巍;蒲天驕;于汀;王偉;范征;王子安;常喜強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;中國(guó)電力科學(xué)研究院;國(guó)網(wǎng)新疆電力公司
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國(guó)文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電力調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域的辨識(shí)方法，具體講涉及一種電力系統(tǒng)預(yù)測(cè)類數(shù)據(jù)的趨勢(shì)辨識(shí)方法。

背景技術(shù)

目前，一般用人工讀取典型負(fù)荷曲線分析電力系統(tǒng)中負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)的趨勢(shì)，針對(duì)當(dāng)?shù)刎?fù)荷特點(diǎn)，結(jié)合查看的負(fù)荷趨勢(shì)，確定負(fù)荷升降趨勢(shì)?；蛘呤遣捎玫湫拓?fù)荷趨勢(shì)，作為負(fù)荷升降趨勢(shì)。電力系統(tǒng)中針對(duì)風(fēng)電和光伏的趨勢(shì)辨識(shí)，則是通過(guò)一定周期內(nèi)發(fā)電出力的比較來(lái)確定的。

電網(wǎng)每天受到不同因素的影響，每天的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)是按照時(shí)間序列提供的負(fù)荷/發(fā)電預(yù)測(cè)值，其中受到影響的因素有：趨勢(shì)因素、周期因素、季節(jié)因素、隨機(jī)因素。時(shí)間序列預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)通常表現(xiàn)出隨機(jī)波動(dòng)性，但是在一個(gè)時(shí)間段中，時(shí)間序列仍可能表現(xiàn)出向一個(gè)更高值或者更低值的漸進(jìn)變化或者移動(dòng)。時(shí)間序列的漸進(jìn)變化被稱作時(shí)間序列趨勢(shì)。通常在一天的負(fù)荷中各地在不同的時(shí)間段出現(xiàn)不同的負(fù)荷變化趨勢(shì)。盡管每天的負(fù)荷變化趨勢(shì)均有變化，但是每天負(fù)荷變化的波動(dòng)都有各自當(dāng)?shù)氐奶攸c(diǎn)，并具有一定的周期性。新能源中的風(fēng)電和光伏發(fā)電也隨著本地天氣因素、白晝變化而具有一定的周期規(guī)律。

從地區(qū)電網(wǎng)的角度看，在電網(wǎng)控制中需要避免離散設(shè)備頻繁調(diào)節(jié)，而避免離散設(shè)備頻繁調(diào)節(jié)的關(guān)鍵是使離散設(shè)備的調(diào)節(jié)與負(fù)荷兩者的變化趨勢(shì)一致。典型地，一天的負(fù)荷變化具有明顯的峰谷特征兩峰兩谷或三峰三谷。負(fù)荷的爬峰時(shí)段，隨著有功負(fù)荷的上升，無(wú)功負(fù)荷也隨之上升，電網(wǎng)電壓有下降的趨勢(shì)，地區(qū)電壓控制系統(tǒng)應(yīng)該只允許切電抗、投電容、升檔位，在負(fù)荷的滑坡時(shí)段則應(yīng)進(jìn)行相反操作。地區(qū)調(diào)電壓控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)情況反映出無(wú)功電壓調(diào)節(jié)設(shè)備的頻繁調(diào)節(jié)大多是由于系統(tǒng)的控制策略沒(méi)有與負(fù)荷的變化趨勢(shì)保持一致，導(dǎo)致離散設(shè)備調(diào)整后較短時(shí)間內(nèi)即因負(fù)荷的變化而進(jìn)行相反的操作。因此可以考慮利用短期或超短期負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果，過(guò)濾小幅的負(fù)荷波動(dòng)，預(yù)測(cè)一天內(nèi)負(fù)荷的大致變化趨勢(shì)，進(jìn)而將一天時(shí)間劃分為多個(gè)時(shí)段，例如四～六個(gè)時(shí)段，并根據(jù)該時(shí)段的負(fù)荷總體變化趨勢(shì)確定相應(yīng)時(shí)段的無(wú)功電壓調(diào)節(jié)方向。

新能源的出力趨勢(shì)是由新能源的隨機(jī)性及電力系統(tǒng)自身特性決定的，了解這一特性對(duì)于解決風(fēng)電并網(wǎng)電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行及電能質(zhì)量等都具有重要的意義。新能源的出力預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)的趨勢(shì)辨識(shí)直接影響經(jīng)濟(jì)調(diào)度的效益，提高辨識(shí)的正確性可以降低備用容量、減少臨時(shí)出力調(diào)整和計(jì)劃外開(kāi)停機(jī)組。

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)規(guī)模越來(lái)越大，自動(dòng)化程度變得越來(lái)越高。隨之而來(lái)的是提高了調(diào)度自動(dòng)化領(lǐng)域的電力系統(tǒng)的控制的要求。為了滿足并適應(yīng)電力系統(tǒng)的控制要求，必須對(duì)電力系統(tǒng)預(yù)測(cè)類數(shù)據(jù)如負(fù)荷預(yù)測(cè)、風(fēng)電預(yù)測(cè)、光伏預(yù)測(cè)等進(jìn)行準(zhǔn)確趨勢(shì)辨識(shí)，以便在電網(wǎng)分析控制系統(tǒng)中依據(jù)這些辨識(shí)趨勢(shì)，分析計(jì)算，滿足電網(wǎng)控制的可靠性和精準(zhǔn)性要求。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種電力系統(tǒng)預(yù)測(cè)類數(shù)據(jù)的趨勢(shì)辨識(shí)方法，該方法對(duì)電力系統(tǒng)預(yù)測(cè)類數(shù)據(jù)的結(jié)果進(jìn)行分析，進(jìn)行負(fù)荷或發(fā)電增長(zhǎng)趨勢(shì)和降低趨勢(shì)的辨識(shí)，形成滿足優(yōu)化控制所需的趨勢(shì)辨識(shí)信息。

本發(fā)明的目的是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明提供一種電力系統(tǒng)預(yù)測(cè)類數(shù)據(jù)的趨勢(shì)辨識(shí)方法，其改進(jìn)之處在于，所述方法包括下述步驟：

(1)讀取預(yù)測(cè)類數(shù)據(jù)；

(2)對(duì)預(yù)測(cè)類數(shù)據(jù)進(jìn)行離散化處理，形成時(shí)間間隔均等的時(shí)間序列數(shù)據(jù)；

(3)確定時(shí)間序列數(shù)據(jù)的時(shí)間序列采樣周期、時(shí)間序列數(shù)據(jù)的最小值及其時(shí)間點(diǎn)、時(shí)間序列數(shù)據(jù)的最大值及其時(shí)間點(diǎn)、以及時(shí)間序列數(shù)據(jù)的波動(dòng)幅度(可通過(guò)曲線形式表示時(shí)間序列數(shù)據(jù)大小及其變化趨勢(shì))；

(4)確定時(shí)段波動(dòng)門(mén)檻；

(5)以時(shí)段波動(dòng)門(mén)檻為基礎(chǔ)，將時(shí)間序列數(shù)據(jù)分割為各個(gè)趨勢(shì)時(shí)段；

(6)判斷時(shí)間序列數(shù)據(jù)是否辨識(shí)完；

(7)對(duì)各個(gè)趨勢(shì)時(shí)段進(jìn)行判別，將趨勢(shì)時(shí)段小于時(shí)段最小值的時(shí)段作為無(wú)效時(shí)段，與附相鄰時(shí)段合并；

(8)形成電力系統(tǒng)優(yōu)化控制采樣周期內(nèi)可用的趨勢(shì)時(shí)段。

進(jìn)一步地，所述步驟(3)中，通過(guò)對(duì)時(shí)間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行掃描，獲得時(shí)間序列數(shù)據(jù)中的時(shí)間序列采樣周期、時(shí)間序列數(shù)據(jù)的最小值及其時(shí)間點(diǎn)、時(shí)間序列數(shù)據(jù)的最大值及其時(shí)間點(diǎn)、以及時(shí)間序列數(shù)據(jù)的波動(dòng)幅度基本特征信息。

進(jìn)一步地，所述步驟(4)中，通過(guò)波動(dòng)門(mén)檻，確定趨勢(shì)是否轉(zhuǎn)向的標(biāo)識(shí)；所述波動(dòng)門(mén)檻由電網(wǎng)控制的元件類型或控制系統(tǒng)特點(diǎn)決定。

進(jìn)一步地，所述步驟(5)中，趨勢(shì)時(shí)段包括上升序列和下降序列；

從曲線波動(dòng)最小值時(shí)間并以上升趨勢(shì)為初始默認(rèn)趨勢(shì)開(kāi)始分析時(shí)間數(shù)據(jù)，當(dāng)波動(dòng)趨勢(shì)發(fā)生轉(zhuǎn)向并低于此時(shí)段最大值的一個(gè)波動(dòng)門(mén)檻值時(shí)的時(shí)間序列為一個(gè)上升序列；