[發明專利]一種考慮體感溫度和輻射強度的短期負荷預測方法

有效

• 申請號: 201910101802.4
• 申請日: 2019-01-31
• 公開（公告）號: CN109886567B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: 喻樂;張珂珩;張晶;施磊;謝旭;涂孟夫;史佩然;耿琳;寧健;沈茂亞
• 申請（專利權）人: 國電南瑞科技股份有限公司;國家電網有限公司;國家電網公司華北分部;國電南瑞南京控制系統有限公司;南瑞集團有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 母秋松;董建林

本發明公開了一種考慮體感溫度和輻射強度的短期負荷預測方法，包括如下步驟：1）查詢歷史負荷和氣象等樣本數據；2）計算歷史體感溫度數據和日負荷水平；3）從歷史樣本數據集中，以待預測日的日類型信息和氣象數據為依據，選擇最優“模式相似日”，最終計算得到歸一化負荷曲線；4）建立考慮體感溫度和日照強度的神經網絡預測模型，得到待預測日的負荷水平；5）通過歸一化曲線和負荷水平計算待預測日的負荷數據。本發明充分考慮影響負荷的體感溫度和影響分布式光伏發電的日照強度的影響，充分考慮歷史負荷的自身變化規律，將負荷水平和負荷模式分開預測，減少了神經網絡輸入維度，降低了網絡訓練負擔，提高了計算的效率。

技術領域

本發明涉及一種考慮體感溫度和輻射強度的短期負荷預測方法，屬于電力系統負荷預測技術領域。

背景技術

目前，短期負荷預測是電網公司編制日前發電計劃、實時運行控制工作開展的基礎，通過準確的負荷預測，可以經濟安排發電機組的啟停、合理安排發電機組的計劃檢修，在保證電網穩定、可靠供電的同時，又能有效地降低發電成本、提高社會整體經濟效益。

隨著居民生活水平和生活質量的不斷提高，居民生活用電負荷在電網負荷中所占的比重也越來越大，最明顯的是夏季空調負荷和冬季電采暖負荷，也就是氣象條件變化導致人體舒適感覺變化引起的用電負荷；另外，近幾年隨著國家政策影響，分布式光伏裝機呈高速增長態勢。這兩者與電網負荷的相關性非常高，影響了短期負荷預測工作的開展。

長期以來，電網的調度工作者及科研工作者在這一課題上進行了卓有成效的研究。但是，如何綜合考慮溫度、濕度等氣象因素和分布式光伏對短期負荷預測的影響，一直未得到有效地解決。

發明內容

目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種考慮體感溫度和輻射強度的短期負荷預測方法。

技術方案：為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

本發明公開了一種考慮體感溫度和輻射強度的短期負荷預測方法，包括以下步驟：

步驟1：查詢歷史的負荷、氣象和日類型信息作為樣本數據。樣本數據包括：近5年的日96點負荷數據、日24小時氣象數據和日類型信息。

步驟2：計算歷史體感溫度數據和日負荷水平。利用溫度、濕度、風速計算相應時間的歷史體感溫度；對日96點負荷進行統計，分別得到每日的最高負荷和最低負荷。

步驟3：建立考慮歷史體感溫度和日照輻射強度的神經網絡(Neural Network)預測模型，得到待預測日的負荷水平。根據近N天的歷史日最高負荷值、日最低負荷值、歷史體感溫度、日照輻射強度建立神經網絡的短期負荷水平預測模型，經過參數優化后，通過該預測模型得到待預測日的日最高負荷值、日最低負荷值。

步驟4：從歷史樣本數據集中，通過凝聚層次聚類算法，對近5年的日負荷曲線進行聚類分析；根據待預測日的日類型，選擇特定類的實際日，對該類中實際日的氣象數據和待預測日的預測氣象數據做偏差分析，選擇氣象數據相近的作為待預測日的“模式相似日”；分別計算實際日歸一化負荷系數，然后平均作為待預測日的歸一化負荷系數。

步驟5：通過待預測日歸一化負荷系統和日最高負荷值、日最低負荷值計算待預測日96點負荷數據。

作為優選方案，步驟1中，日24小時氣象數據至少包括24小時的溫度、濕度、風速、風向和日照輻射強度。日類型指某個日期為工作日還是休息日，若為工作日為，則確定為星期幾；若為休息日，則確定普通周末還是特殊節假日，包括：元旦、春節、元宵、五一、端午、十一。

作為優選方案，步驟2中，歷史體感溫度T_g計算公式如下：

其中，T_a為常規氣溫，h為相對濕度，v為風速大小。