[發(fā)明專利]一種線路負(fù)荷回歸分析與預(yù)測方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710113178.0
• 申請(qǐng)日: 2017-02-28
• 公開（公告）號(hào): CN106936127B
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張琦;孫立華;孟慶強(qiáng);胡牧;張春平;鄭浩泉;劉銘;楊志;錢亞康;黃太貴;李端超;王松;馬金輝;王正風(fēng);靳丹;馬志程
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;南京南瑞集團(tuán)公司;南京南瑞信息通信科技有限公司;國網(wǎng)安徽省電力公司;國網(wǎng)甘肅省電力公司
• 主分類號(hào): H02J3/00
• 分類號(hào): H02J3/00
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發(fā)明公開了一種線路負(fù)荷回歸分析與預(yù)測方法及系統(tǒng)：以掛載在線路下用戶負(fù)荷數(shù)據(jù)來預(yù)測線路負(fù)荷的方法；通過電力系統(tǒng)中網(wǎng)架拓?fù)浞治觯瑢⒕€路下掛載的臺(tái)區(qū)變壓器和大用戶變壓器進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，根據(jù)采集臺(tái)區(qū)和大用戶的運(yùn)行數(shù)據(jù)和外部數(shù)據(jù)(氣象數(shù)據(jù)、特殊事件數(shù)據(jù)等)，構(gòu)建訓(xùn)練集、測試集特征向量；采用回歸預(yù)測方法分別對(duì)每個(gè)臺(tái)區(qū)和大用戶進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測，根據(jù)臺(tái)區(qū)和大用戶的負(fù)荷預(yù)測構(gòu)建線路的回歸方程，從而形成一種由用戶視角的線路負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測方法。本發(fā)明通過線路下的臺(tái)區(qū)和大用戶的運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)線路負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測，有效地反映出電力拓補(bǔ)中線路及其掛載變壓器的關(guān)系，更有效地利用多維數(shù)據(jù)全面展現(xiàn)出線路負(fù)荷與其下的用戶之間的關(guān)系。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及的是屬于信息技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及的是一種線路負(fù)荷回歸分析與預(yù)測方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

線路負(fù)荷預(yù)測是制定電網(wǎng)運(yùn)行方式、計(jì)算線路輸送能力進(jìn)而做好調(diào)度計(jì)劃安全校核及鑒別電網(wǎng)安全狀況的重要依據(jù)。同時(shí),作為后續(xù)制定考慮安全約束發(fā)電調(diào)度計(jì)劃的基礎(chǔ),線路負(fù)荷預(yù)測對(duì)于實(shí)現(xiàn)整個(gè)電網(wǎng)調(diào)度的安全性、節(jié)能性、經(jīng)濟(jì)性具有重要意義。

目前，線路負(fù)荷預(yù)測方法，多是基于線路本身的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)以及一些外部數(shù)據(jù)(氣象數(shù)據(jù)、節(jié)假日信息等)來構(gòu)建線路預(yù)測的特征向量。此類方法忽略了線路下掛載的變壓器設(shè)備信息，無法全面有效地將線路下的設(shè)備對(duì)線路運(yùn)行影響描述。

發(fā)明內(nèi)容：

為克服現(xiàn)有技術(shù)上的不足，本發(fā)明的目的在于實(shí)現(xiàn)一種線路負(fù)荷回歸分析與預(yù)測方法及系統(tǒng)，有效地預(yù)測線路負(fù)荷，并且利用線路下變壓器設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)全面分析出線路與掛載在其下的設(shè)備的相關(guān)性。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種線路負(fù)荷回歸分析與預(yù)測方法，其方法包括：

根據(jù)電力拓?fù)湫畔⒑碗娏υO(shè)備信息，將一條線路下的臺(tái)區(qū)變壓器和大用戶變壓器進(jìn)行電氣拓補(bǔ)關(guān)聯(lián)分析，得出此時(shí)該條線路下變壓器設(shè)備的掛載情況；

獲取線路相關(guān)聯(lián)的設(shè)備的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)獲取，按天分為一條記錄；

把每天對(duì)應(yīng)的外部數(shù)據(jù)和運(yùn)行數(shù)據(jù)按特征規(guī)則進(jìn)行抽取，構(gòu)建特征向量訓(xùn)練數(shù)據(jù)集；

選擇回歸模型，將構(gòu)建的特征向量訓(xùn)練數(shù)據(jù)集輸入回歸模型，進(jìn)行模型訓(xùn)練，得出每個(gè)臺(tái)區(qū)變壓器和大用戶變壓器的回歸模型，向每個(gè)臺(tái)區(qū)變壓器和大變壓器的回歸模型內(nèi)輸入由采集的運(yùn)行數(shù)據(jù)和外部數(shù)據(jù)構(gòu)成的特征向量測試集，預(yù)測出臺(tái)區(qū)變壓器和大用戶變壓器的負(fù)荷值；

將該條線路下每個(gè)臺(tái)區(qū)變壓器和大用戶變壓器的每天預(yù)測值和一個(gè)線損常量作為一個(gè)特征向量，并構(gòu)建線路特征向量訓(xùn)練集合，選擇對(duì)應(yīng)的回歸模型進(jìn)行模型訓(xùn)練，得到該線路的回歸模型；

向該線路的回歸模型內(nèi)輸入每個(gè)臺(tái)區(qū)變壓器負(fù)荷和大用戶變壓器負(fù)荷構(gòu)成的特征向量，預(yù)測該線路的負(fù)荷。

優(yōu)選的，所述線路是電網(wǎng)系統(tǒng)中10kV等級(jí)線路，所述臺(tái)區(qū)變壓器和大用戶變壓器是10kV線路下直接掛載變壓器。

優(yōu)選的，所述電氣關(guān)聯(lián)拓補(bǔ)分析是根據(jù)CIM模型(通用信息模型即CIM模型)的XML文件中，定義了該條線路下的臺(tái)區(qū)變壓器和大用戶變壓器通過開關(guān)閉合進(jìn)行邏輯連接，根據(jù)該邏輯連接特性對(duì)10kV線路拓?fù)浞治觥?/p>

優(yōu)選的，所述運(yùn)行數(shù)據(jù)是時(shí)序數(shù)據(jù)，采集的設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)是按照一定頻率采集的時(shí)序序列值，一臺(tái)設(shè)備的一天的負(fù)荷記錄是N個(gè)采樣點(diǎn)序列值。外部數(shù)據(jù)有三種：氣象數(shù)據(jù)也是時(shí)序數(shù)據(jù)，節(jié)假日信息以標(biāo)志位形式表現(xiàn)，特殊事件信息以標(biāo)志位形式表現(xiàn)。

所述電氣拓補(bǔ)關(guān)聯(lián)分析是根據(jù)公共信息模型的XML文件中，定義的開關(guān)開閉狀態(tài)，采用廣度優(yōu)先搜索算法分析電網(wǎng)結(jié)構(gòu)拓?fù)洌渚唧w分析方法為：

首先根據(jù)設(shè)備之間的連接關(guān)系，通過連接分析，形成連接節(jié)點(diǎn)模型；