[發明專利]一種縣域電網長期負荷特性預測方法

在審

• 申請號: 201710273150.3
• 申請日: 2017-04-25
• 公開（公告）號: CN107292480A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 謝曉帆;劉秋林;黃吉明;郭泉輝;肖媛;何小波;羅有國;廖雪松;賀永峰;邵晨輝;郭騫;陳巍;方志;王磊;嚴小玉;尹君;方晶;陸藝;連凡
• 申請（專利權）人: 國網江西省電力公司贛州供電分公司;國家電網公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司36115
• 代理人: 余鵬飛

1.一種縣域電網長期負荷特性預測方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：數據預處理；

S2：負荷特性變動的主要影響因素分析；

S3：地區長期經濟與用電結構預測；

S4：縣域電網長期負荷特性預測模型的建立。

2.根據權利要求1所述的一種縣域電網長期負荷特性預測方法，其特征在于，針對S1中數據預處理分為以下步驟：

S1.1：對搜集到的相關歷史數據進行預處理，并檢驗相關變量數據序列的單整階數；

S1.2：對單整階數相同的變量數據序列用EG協整檢驗法檢驗變量間的協整關系是否存在；其中EG兩步法的具體檢驗步驟為：

S1.2.1：利用最小二乘法估計模型，并計算相應的殘差序列；

S1.2.2：檢驗殘差序列的平穩性。

3.根據權利要求1所述的一種縣域電網長期負荷特性預測方法，其特征在于，針對S2中負荷特性變動主要影響因素分析的具體步驟如下：

S2.1：電力供需形勢分析；

S2.2：氣候條件分析；

S2.3：電力需求側管理分析；

S2.4：經濟與用電結構分析。

4.根據權利要求1所述的一種縣域電網長期負荷特性預測方法，其特征在于，針對S3中地區長期經濟與用電結構預測的具體步驟如下：

S3.1：地區長期經濟結構預測分析；

S3.2：地區長期用電結構預測分析，并構建地區LEAP模型。

5.根據權利要求1和4所述的一種縣域電網長期負荷特性預測方法，其特征在于，針對步驟S3.2中，地區LEAP模型具體構建如下：依據長期地區經濟社會發展預測，從終端用能角度出發，分主要產業部門設計終端用能載體并根據技術進步等因素預測其能耗強度，進一步設計地區發電、煤炭開采等能源轉換模塊，最終構建地區未來能源需求預測的LEAP模型即“自下而上”模型。

6.根據權利要求1所述的一種縣域電網長期負荷特性預測方法，其特征在于，針對步驟S4中，縣域電網長期負荷特性預測模型的具體步驟如下：

S4.1：典型日負荷率預測模型；

S4.2，典型日峰谷差率預測模型；采用對歷史期典型日峰谷差率和負荷率構建線性回歸方程來預測相應年份典型日峰谷差率；

S4.3，預測結果校核；采用國內外參考比較法。

7.根據權利要求1和6所述的一種縣域電網長期負荷特性預測方法，其特征在于，針對步驟S4.1中，縣域電網長期負荷特性預測模型的具體步驟如下：

S4.1.1：為剔除單一年份波動性，采用近幾年平均占比反映預測年f各產業各季用電占比，如式(1)所示，

rf,i,j=(Σl=tt+Nrf,i,j)/(N+1)=(Σl=tt+NWl,i,jΣj=14Wl,i,j)/(N+1)---(1)]]>

式中：i＝1,2,3,4,分別表示一產、二產、三產和城鄉居民生活用電；j＝1,2,3,4分別表示春、夏、秋、冬；t和(t+N)分別表示近幾年的開始年和結束年；r_f,i,j表示預測年f產業i的j季用電量占四季比重；WW_l.i.j表示歷史年l產業i的j季用電量。

S4.1.2：綜合縣域電網預測年f用電量W_f及其分產業用電結構α_f.i以及各產業各季用電占比預測結果r_f.i.j，則預測年f產業四季用電量W_f.i.j，如式(2)所示：

Wf.i.j=rf.i.j(αf,iWf)=(Σl=tt+NWl.i.jΣj=44Wl.i.j)/(N+1)(αf.iWf)---(2)]]>

S4.1.3：確定預測年f分產業典型日平均及最大負荷，根據式(3)確定預測年f分產業各季平均負荷，各季全社會平均負荷等于分產業平均負荷之和(如式(4)),

P‾f,i,j=Wf,i,j24×Df,j×104=(Σl=tt+NWl,i,jΣj=14Wl,i,j)/(N+1)(αf,iWf)24×Df,j×104---(3)]]>

P‾f,j=Σi=14P‾f,i,j=Σi=14(Σl=tt+NWl,i,jΣj=14Wl,i,j)/(N+1)(αf,iWf)24×Df,j×104---(4)]]>

式中：和分別表示預測年f產業i的j季平均負荷和全社會平均負荷；D_f,j表示預測年f的j季天數；

S4.1.4：根據近年分產業各季負荷特性分析結果取平均作為預測年f分產業用電負荷率β_f,i,j，進一步根據式(5)計算得到預測年f分產業用電各季最大負荷P_f,i,j,max：

Pf,i,j,max=P‾f,i,jβf,i,j=(Σl=tt+NWl,i,jΣj=14Wl,i,j)/(N+1)(αf,iWf)24×Df,jβf,i,j×104---(5)]]>

S4.1.5：確定各季典型日分產業用電最大負荷同時率；根據歷史負荷數據先計算縣域電網各季典型日負荷率β_l,j，再根據式(6)確定歷史期(l年)四季典型日各產業用電最大負荷發生同時率λ_l,j；

λl,j=Σi=14P‾l,i,jβl,jΣi=14Pl,i,j,max=Σi=14P‾l,i,jβl,jΣi=14Pl,i,j‾βl,i,j=Σi=14Wl,i,j24×Dl,j×104βl,jΣi=14Σi=14Wl,i,j24×Dl,j×104βl,i,j---(6)]]>

S4.1.6：為消除單一年份同時率波動性，通過取歷史期各年同時率平均值作為預測f年各季同時率λ_l,j；

λl,j=Σl=tt+Nλl,j/(N+1)=Σl=tt+NΣi=14Wl,i,j24×Dl,j×104βl,jΣi=14Σi=14Wl,i,j24×Dl,j×104βl,i,j/(N+1)---(7)]]>

S4.1.7，確定預測年f各季典型日負荷率在確定預測年f各季典型日平均負荷分產業用電最大負荷P_f,i,j,max及其發生同時率λ_f,j后，根據式(8)計算得到預測年f各季典型日負荷率預測結果β_f,j：

βf,j=P‾f,jλf,jΣi=14Pf,i,j,max=Σi=14Σl=tt+NWl,i,jΣj=14Wl,i,j×10424×Df,j(N+1)(αf,i/Wf)[Σl=tt+NΣi=14Wl,i,j24×Dl,j×104βl,iΣi=14Σi=14Wl,i,j24×Dl,j×104βl,i,j/(N+1)][Σi=14Σl=tt+NWl,i,jΣj=14Wl,i,j×10424×Df,jβf,i,j(N+1)(αf,i/Wf)].]]> 3