[發明專利]一種基于負荷密度協調系數的空間電力負荷預測方法

在審

• 申請號: 201511001359.1
• 申請日: 2015-12-28
• 公開（公告）號: CN105631547A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 牛湘智;李介夫;高潔;張焱;王傳宇;張東健;韓東;韓潔平;閆晶;王燕濤;李勇
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網吉林省電力有限公司吉林供電公司;東北電力大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 吉林市達利專利事務所 22102
• 代理人: 陳傳林

技術領域

本發明涉及一種基于負荷密度協調系數的空間電力負荷預測方法，適用于電網的 空間負荷預測。

背景技術

空間負荷預測(SpatialLoadForecasting，SLF)的主要任務是預測未來負荷出 現的位置及大小，是城市電網規劃中不可或缺的重要環節，其預測結果是確定所需配置供 電設備容量和分布的基礎，預測結果的準確程度對城市電網建設及其運行的經濟性和安全 性具有深遠影響。

SLF方法主要是從預測算法的理論來進行分類，一般可分為：趨勢法、多元變量法、 用地仿真法、負荷密度指標法。趨勢法預測精度不高，目前已不常用；多變量法數據質和量 的要求比較高，且預測精度也不高，已逐步淘汰；用地仿真法，所需數據比較繁多及計算量 較大，且我國土地的使用主要由政府決定，因此，用地仿真法帶有局限性。同時，過于粗糙的 分類負荷密度指標給基于用地仿真法的空間負荷預測方法帶來不利影響，且越來越明顯。 因而，基于負荷密度指標的空間負荷預測方法得到更多重視。但是已有負荷密度指標的求 取方法往往忽視對實測歷史負荷數據的挖掘，或是忽略同類負荷的非均勻分布問題，或是 考慮同類負荷的非均勻分布問題還不夠充分、真切，顯然這些問題對于提高預測精度是不 利的。

對于空間負荷預測來說，怎樣充分、真切考慮同類負荷的非均勻分布問題，深入挖 掘實測歷史負荷數據的信息，從而更加準確、全面、真實的表述影響因素對空間負荷的作用 量，對提高空間負荷預測精度具有重要的意義。

發明內容

本發明的目的是提出一種科學合理，適用性強，效果佳的基于負荷密度協調系數 的空間電力負荷預測方法，通過引入新的協調系數算法，能夠更好地體現不同元胞中同類 負荷的不同負荷密度，以及同一元胞負荷密度協調系數的發展趨勢，并且能夠克服同類負 荷在不同元胞內分布不均勻的問題；根據實測的元胞歷史負荷與其供電面積、用地信息、分 類負荷密度之間的約束關系，實現對歷史負荷數據的深入挖掘和空間電力負荷預測。

為實現上述目的，所采用的技術方案是：一種基于負荷密度協調系數的空間電力 負荷預測方法，其特征是，包括以下步驟：

1)生成元胞

按照10kV饋線供電范圍劃分待預測區域的方法生成“I類元胞”，則每個元胞的面 積為相應的10kV饋線供電范圍，元胞負荷則是該10kV饋線出口實測的歷史負荷數據。

按照等大小正方形網格劃分待預測區域的方法生成“II類元胞”，則每個元胞的面 積就是一個小正方形的面積，以單個元胞面積的倒數作為電力負荷空間分辨率，選取適當 的電力負荷空間分辨率，如果能夠確定每個II類元胞負荷的大小，就實現了空間負荷預測；

預測結果的空間分辨率之所以選用II類元胞的形式，并非I類元胞，是因為每年都 有I類元胞在新生、擴展和收縮變化，而且每個I類元胞的面積相對較大，即對于城市電網的 SLF而言，其空間分辨率不高，預測結果自然也較為粗糙，同時，II類元胞的調整卻較為靈 活；

2)確定負荷密度協調系數

考慮到各I類元胞的形成時間和發展程度都不一致，即使是同類負荷，其在不同的 I類元胞內的負荷密度也并不一樣，若采用統一的分類負荷密度進行預測，則勢必會帶來較 大的誤差，故引入負荷密度協調系數消除同類負荷在不同元胞內分布不均勻的問題。然而， 以往相關空間負荷預測算法中負荷密度協調系數的求取并不能真實表征歷年I類元胞負荷 密度協調系數的變化趨勢，這給預測目標年負荷密度協調系數的求取帶來較大誤差，影響 預測結果的精度，所以，這里引入新的負荷密度協調系數β，確定β的具體步驟如下：

首先，求出每個I類元胞歷年的負荷密度，見式(1)：

d_ik＝P_ik/S_i(1)

式中：d_ik為第k年第i個I類元胞的負荷密度；P_ik為第k年第i個I類元胞的負荷；S_i為 第i個I類元胞的面積；

然后，將統計的m年內所有I類元胞的負荷密度的最大值作為基準，確定出負荷密 度協調系數β，確定過程如下：

(1)統一測度變換T：