[發明專利]基于饋線端實時量測的配電網終端負荷超短期預測方法

有效

• 申請號: 201610049327.7
• 申請日: 2016-01-25
• 公開（公告）號: CN105552902B
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 李培軍;李博;戴賽;門德月;崔暉;曾莉麗;張傳成;丁強;王少芳;蔡幟;張加力;許丹;韓彬;郭昆亞;金鵬;劉鵬;吳錕
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院;國家電網公司;國網遼寧省電力有限公司沈陽供電公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04
• 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

1.一種基于饋線端實時量測的配電網終端負荷超短期預測方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

(1)獲得饋線端的實時負荷數據和對應的歷史實際負荷數據；

(2)對饋線端負荷進行超短期負荷預測，得到一個饋線端超短期負荷預測值；

(3)獲取配電網分布式電源實時出力數據和出力預測值，進行負荷總加計算，求得負荷預測的待分配值；

(4)獲取配電網的歷史負荷數據，分析不同類型的負荷與饋線端負荷的關聯關系，調用預測方法庫，依據負荷分類得到不同負荷類型的預測結果；

(5)對配電網區域內負荷預測結果加權求和，消除冗余量，得到饋線端所對應的各配電網超短期負荷預測值；

所述步驟(2)中，基于線性外推法進行饋線端超短期負荷預測，得到一個饋線端超短期負荷預測值，包括如下步驟：

步驟2-1、設當前時刻為t₁，若對于間隔為Δt時間段的負荷預測，即一步預測的時間間隔等于Δt，預測時刻為t₂＝t₁+Δt，取過去時刻為t₀＝t₁-Δt的負荷實際值，記錄與預測日最近的五個同類型日，其中第i天t₁時刻饋線端負荷值為y(i,t₁)(i＝1,2,…,5)，第i天t₂時刻饋線端負荷值為y(i,t₂)(i＝1,2,…,5)，第i天t₀時刻饋線端負荷值為y(i,t₀)(i＝1,2,…,5)；

步驟2-2、假定所述五個同類型日中負荷具有相近的變化趨勢，計算所述五個同類型日中同一時刻的平均值：

式中，為所述五個同類型日中t₀時刻的平均值，為所述五個同類型日中t₁時刻的平均值，為所述五個同類型日中t₂時刻的平均值；

超短期負荷預測，由于預測時間間隔較短，則在當前時刻t1與預測時刻t2里的負荷變化看作是線性模型，從這三個平均值提取出預測日負荷在預測時間段內的變化值，由點和點擬合直線，設方程為：

y(t)＝a+b·t

這條直線斜率為：

式中，b為負荷在預測區間的變化速率，a為負荷在預測區間的截距；步驟2-3、根據預測日當前負荷值為y(t₁)和預測時刻負荷變化速率為b，得出預測時刻t₂的負荷預測值為：

y(t₂)＝y(t₁)+b·(t₂-t₁)＝y(t₁)+b·Δt；

所述步驟(4)包括如下步驟：

步驟4-1、定義2個樣本之間的距離

式中，X_ik表示i負荷，X_jk表示j負荷，n為96個時段，dist(i,j)為樣本負荷i和樣本負荷j的距離；

步驟4-2、設定距離參數Eps和核心點閾值參數MinPts，基于貝葉斯-DBSCAN算法確定每個簇的核心點與邊界點；

步驟4-3、根據如下公式進行聚簇計算：

C＝Σ{c|P×dist(i,j)＜Eps}

式中，P表示當前條件下，預測可信概率值，{c|P×dist(i,j)＜Eps}指小于距離參數Eps的點的個數，C是指小于距離參數Eps的點的總個數，當C＞MinPts時，則確定以X_i為核心構成一個簇，X_i即為核心點，其余點則為邊界點，每個簇是指屬于同類型負荷或者具有相似變化規律的負荷；

步驟4-4、進行核心點與饋線端負荷的影響分析，依據原型凝聚度進行負荷權值分配，得到不同類型負荷的配電網超短期負荷預測值，其中原型凝聚度公式為：

式中，proximity(x,y)為相似度函數，即同一個簇中的負荷數據相似程度；C_i是指第i簇；x、y指i簇中的任意兩個點，允許為同一個點；N為i簇中數據數目；

步驟4-5、應用以下公式進行相似度計算：

式中，max_d指該簇中歷史數據的最大距離，min_d指該簇中歷史數據的最小距離，d表示該點到核心點的距離；

所述步驟(5)包括如下步驟：

步驟5-1、預測時不同類型負荷選取不同的相似日的歷史負荷及相應影響因素作為輸入向量，由于不同的簇存在交集，需要借助以下公式進行消除冗余處理，簇C_i和簇C_j為兩個相交的簇，公式如下：

P(C_iC_j)＝P(C_i)+P(C_j)-P(C_i∪C_j)

式中，P(C_i)為簇C_i中數據占樣本數據的數量比，P(C_j)為簇C_j中數據占樣本數據的數量比，若多個簇相交，則采取類似計算方法；

步驟5-2、對計算結果P(C_i)和P(C_j)進行修正，得到兩個簇的負荷總和：

式中，P'為P(C_i)和P(C_j)兩個簇修正后的負荷總和；指簇C_i所代表的配電網區域內負荷預測結果，指簇C_j所代表的配電網區域內負荷預測結果。