[發明專利]一種基于模糊粗糙集理論和時空信息的空間負荷預測方法

有效

• 申請號: 201611166237.2
• 申請日: 2016-12-16
• 公開（公告）號: CN106600063B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 肖白;劉慶永;姚狄;房龍江;宋凱豪
• 申請（專利權）人: 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

本發明是一種基于模糊粗糙集理論和時空信息的空間負荷預測方法，其特點是，包括的內容有：建立電力GIS，在電力GIS中整合10kV饋線的歷史負荷、供電面積；將待預測區域根據用地類型劃分成多個供電小區，求各供電小區的空間屬性值，包括負荷屬性、距離屬性和環境屬性；對每種用地類型建立模糊粗糙集推理規則，求取模糊粗糙因子；利用10kV饋線的歷年最大負荷值及其用地信息，求出目標年饋線最大負荷值，建立其與分類負荷密度的關系方程，求取各分類負荷密度最大值，計算各分類負荷總量及其對應的供電面積，分別求取各分類負荷密度的平均值；空間負荷預測，根據供電小區面積和已求得的平均分類負荷密度，計算出每個供電小區的負荷值。

技術領域

本發明涉及城市配電網規劃中的空間負荷預測領域，是一種基于模糊粗糙集理論和時空信息的空間負荷預測方法。

背景技術

空間負荷預測(spatial load forecasting，SLF)不僅要預測負荷的數值大小，還要預測負荷的空間分布。只有提高SLF的準確性，才能夠更加準確地指導變電站、饋線、開關設備等的建設和使用，使電網投資及運行更加合理、經濟，因此空間負荷預測是城網規劃領域中一個極為重要的研究課題。一個地區的負荷水平與人們的生產生活規律息息相關，對于一個用電小區，小區的地理空間信息(包括自身面積大小，周邊環境，距市中心距離等)對人們的生產生活造成影響的同時，勢必影響著小區的負荷水平。每一類小區都有促進或阻礙其發展的特定空間信息影響因素，比如商業類小區距離市中心越近則會越促進其負荷發展水平，而工業類小區距離市中心越近反而會阻礙其負荷發展水平，這是因其本身污染特點，一般發展會受到各種阻礙。但目前空間負荷預測大多是依靠一些歷史負荷數據來進行的，卻忽視了這些地理空間信息對空間負荷預測結果的影響。

空間負荷預測方法主要分為四類：多變量法、趨勢法、用地仿真法及負荷密度指標法(也稱為分類分區法)。其中,多變量法對數據的質和量的要求較高，80年代中期就已經被逐漸淘汰；趨勢法會受到負荷非平穩增長、負荷轉移、空白小區等情況帶來不利影響，故在實際工程中應用較少；用地仿真法主要適用于用地規劃比較不確定的情況，由于我國城市規劃的逐漸規范化,未來城市土地使用性質基本已經明確,所以在國內城網規劃中用地仿真法應用較少。隨著時間推移新的預測方法不斷出現，其中模糊粗糙集理論具有優越的性能，被廣泛的運用的SLF中，但是，在現有的研究中，利用模糊粗糙集理論對空間負荷進行預測時，忽視了空間屬性對同類負荷分布的不均衡問題，僅考慮了同類負荷分布不均衡，但是沒考慮空間屬性對負荷空間分布的影響。針對出現的這些問題，本發明提出一種基于模糊粗糙集理論和時空信息的空間負荷預測方法。

發明內容

本發明的目的是，提供一種方法科學、合理，簡單、實用，計算速度快，精度更高，能夠充分利用10kV饋線的歷史負荷數據、供電范圍及各供電小區的空間屬性值，包括負荷屬性值、距離屬性值和環境屬性值的基于模糊粗糙集理論和時空信息的空間負荷預測方法。

實現本發明目的所采用的技術方案是，一種基于模糊粗糙集理論和時空信息的空間負荷預測方法，其特征在于，它包括以下內容：

1)建立電力GIS

建立包含10kV饋線信息圖層和待規劃區內用地信息圖層的電力GIS，在電力GIS中整合10kV饋線的信息，其中包括：10kV饋線的歷史負荷、供電面積；地理信息系統(Geographic Information System，GIS)；

2)劃分供電小區

根據電力GIS中待規劃區域內用地類型的不同，將用地分為居民用地、商業用地、工業用地、行政辦公用地、文化娛樂用地、市政公共設施用地、綠化用地、特殊用地，共八類用地，每類用地上的負荷都具有相似的負荷特性，計為同一類負荷，則每類用地所對應的分類負荷分別為居民負荷，商業負荷，工業負荷，行政辦公負荷，文化娛樂負荷，市政公共設施負荷，綠化負荷，特殊負荷，將每類用地按照地理位置和連片情況劃分成多個供電小區，并對不同類型用地的供電小區分別進行編號，求出各供電小區的空間屬性值，包括負荷屬性值、距離屬性值和環境屬性值；