[發(fā)明專利]一種基于可變權(quán)值的母線負(fù)荷預(yù)測(cè)方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910785110.6
• 申請(qǐng)日: 2019-08-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110489893B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 亓?xí)匝?/a>;劉恒杰;侯秋華;王啟明;陳緒菊;李新蕾;丁會(huì)芳;張方芬;譚延超;趙磊;秦子健;馬立國(guó);呂剛;劉振棟;梁龍飛;陳澤偉;丁吉峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)山東省電力公司萊蕪供電公司;國(guó)家電網(wǎng)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F30/20
• 分類(lèi)號(hào): G06F30/20;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

1.一種基于可變權(quán)值的母線負(fù)荷預(yù)測(cè)方法，其特征是：

獲取母線負(fù)荷數(shù)據(jù)，采用模糊聚類(lèi)算法對(duì)母線負(fù)荷數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)，得到母線負(fù)荷類(lèi)；

根據(jù)分類(lèi)后的母線負(fù)荷類(lèi)，分析鋼鐵負(fù)荷在母線負(fù)荷類(lèi)中的占比量并提取特征因子包括：

根據(jù)鋼鐵負(fù)荷在母線負(fù)荷類(lèi)中的占比量，獲取鋼鐵負(fù)荷在母線負(fù)荷類(lèi)中的相關(guān)性，提取特征因子，對(duì)母線負(fù)荷數(shù)據(jù)進(jìn)行線性變換，對(duì)所提取的特征因子數(shù)值化處理；

所述獲取鋼鐵負(fù)荷在母線負(fù)荷類(lèi)中的相關(guān)性，提取特征因子采用相關(guān)系數(shù)分析算法；

所述對(duì)母線用電負(fù)荷數(shù)據(jù)進(jìn)行線性變換采用離差標(biāo)準(zhǔn)化方法；

根據(jù)鋼鐵負(fù)荷在母線負(fù)荷類(lèi)中的占比量，建立兩類(lèi)負(fù)荷預(yù)測(cè)模型，基于兩類(lèi)負(fù)荷預(yù)測(cè)模型的輸出預(yù)測(cè)值所占的權(quán)重，確定最終的母線負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果，以此決定最終規(guī)劃發(fā)電量；

所述建立兩類(lèi)負(fù)荷預(yù)測(cè)模型具體包括：

根據(jù)鋼鐵負(fù)荷在母線負(fù)荷類(lèi)中的占比量，以母線負(fù)荷數(shù)據(jù)作為輸入量建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷預(yù)測(cè)模型和深度學(xué)習(xí)LSTM預(yù)測(cè)模型；

確定待預(yù)測(cè)母線負(fù)荷類(lèi)的負(fù)荷數(shù)據(jù)輸入量，輸入到兩類(lèi)負(fù)荷預(yù)測(cè)模型中，輸出兩類(lèi)負(fù)荷預(yù)測(cè)模型的預(yù)測(cè)值；

所述確定最終的母線負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果，以此決定最終規(guī)劃發(fā)電量為，

確定某一時(shí)間段內(nèi)母線負(fù)荷實(shí)際值，將兩類(lèi)預(yù)測(cè)值分別與母線負(fù)荷實(shí)際值做差處理；

取兩類(lèi)差值的絕對(duì)值，以其中一類(lèi)差值除以另一類(lèi)差值，若得到的比值的絕對(duì)值超過(guò)預(yù)先設(shè)定的比值閾值，則認(rèn)為該類(lèi)預(yù)測(cè)值不滿足發(fā)電量要求，舍棄該類(lèi)預(yù)測(cè)值，并以另一類(lèi)預(yù)測(cè)值決定最終規(guī)劃發(fā)電量；

若得到的比值絕對(duì)值未超過(guò)預(yù)先設(shè)定的比值閾值，則設(shè)定該類(lèi)預(yù)測(cè)值在最終規(guī)劃發(fā)電量中所占權(quán)值與上述得到的比值呈線性分布，兩類(lèi)預(yù)測(cè)值根據(jù)所占權(quán)值共同決定最終規(guī)劃發(fā)電量。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于可變權(quán)值的母線負(fù)荷預(yù)測(cè)方法，其特征是，

所述采用模糊聚類(lèi)算法對(duì)母線負(fù)荷數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)具體包括：

提取母線的用電負(fù)荷情況；

構(gòu)建聚類(lèi)模型，將提取的母線的用電負(fù)荷情況作為聚類(lèi)模型的輸入，設(shè)定聚類(lèi)的個(gè)數(shù)以及迭代停止閾值，初始化聚類(lèi)原型模式矩陣和迭代計(jì)數(shù)器；

迭代計(jì)算劃分矩陣和聚類(lèi)原型模式矩陣；

判斷聚類(lèi)原型模式矩陣前后兩次迭代的值是否小于設(shè)定的迭代停止閾值，若是，則停止計(jì)算，輸出劃分矩陣和聚類(lèi)原型模式矩陣，否則迭代計(jì)數(shù)器加1，返回繼續(xù)迭代計(jì)算迭代計(jì)算劃分矩陣和聚類(lèi)原型模式矩陣。

3.如權(quán)利要求2所述的一種基于可變權(quán)值的母線負(fù)荷預(yù)測(cè)方法，其特征是，

所述迭代計(jì)算劃分矩陣為，

求取劃分矩陣U^(b)，對(duì)于任意i,k，如果存在則有

如果存在i，r，使得以則有且對(duì)j≠r，

為劃分矩陣U^(b)中的元素，c表示元素行數(shù)，i，r表示元素第i行、第r列，同理j,k表示第j行、第k列，為聚類(lèi)中心到樣本點(diǎn)的距離，m為模糊系數(shù)。

4.如權(quán)利要求3所述的一種基于可變權(quán)值的母線負(fù)荷預(yù)測(cè)方法，其特征是，

所述迭代計(jì)算聚類(lèi)原型模式矩陣為：

求取聚類(lèi)原型模式矩陣P^(b+1):

其中，x_k表示第k個(gè)輸入的母線負(fù)荷數(shù)據(jù)。

5.一種基于可變權(quán)值的母線負(fù)荷預(yù)測(cè)系統(tǒng)，其特征是：

聚類(lèi)模塊：提取母線的用電負(fù)荷情況，包括最高負(fù)荷、最低負(fù)荷、平均負(fù)荷，負(fù)荷峰谷差和負(fù)荷峰谷差率、以及負(fù)荷率和最小負(fù)荷率；

特征提取模塊：根據(jù)分類(lèi)后的母線負(fù)荷類(lèi)，分析鋼鐵負(fù)荷在母線負(fù)荷類(lèi)中的占比量并提取特征因子包括：

根據(jù)鋼鐵負(fù)荷在母線負(fù)荷類(lèi)中的占比量，獲取鋼鐵負(fù)荷在母線負(fù)荷類(lèi)中的相關(guān)性，提取特征因子，對(duì)母線負(fù)荷數(shù)據(jù)進(jìn)行線性變換，對(duì)所提取的特征因子數(shù)值化處理；

所述獲取鋼鐵負(fù)荷在母線負(fù)荷類(lèi)中的相關(guān)性，提取特征因子采用相關(guān)系數(shù)分析算法；

所述對(duì)母線用電負(fù)荷數(shù)據(jù)進(jìn)行線性變換采用離差標(biāo)準(zhǔn)化方法；

預(yù)測(cè)模塊：根據(jù)鋼鐵負(fù)荷在母線負(fù)荷類(lèi)中的占比量，建立兩類(lèi)負(fù)荷預(yù)測(cè)模型，基于兩類(lèi)負(fù)荷預(yù)測(cè)模型的輸出預(yù)測(cè)值所占的權(quán)重，確定最終的母線負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果，以此決定最終規(guī)劃發(fā)電量；

所述建立兩類(lèi)負(fù)荷預(yù)測(cè)模型具體包括：

根據(jù)鋼鐵負(fù)荷在母線負(fù)荷類(lèi)中的占比量，以母線負(fù)荷數(shù)據(jù)作為輸入量建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷預(yù)測(cè)模型和深度學(xué)習(xí)LSTM預(yù)測(cè)模型；

確定待預(yù)測(cè)母線負(fù)荷類(lèi)的負(fù)荷數(shù)據(jù)輸入量，輸入到兩類(lèi)負(fù)荷預(yù)測(cè)模型中，輸出兩類(lèi)負(fù)荷預(yù)測(cè)模型的預(yù)測(cè)值；

所述確定最終的母線負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果，以此決定最終規(guī)劃發(fā)電量為，

確定某一時(shí)間段內(nèi)母線負(fù)荷實(shí)際值，將兩類(lèi)預(yù)測(cè)值分別與母線負(fù)荷實(shí)際值做差處理；

取兩類(lèi)差值的絕對(duì)值，以其中一類(lèi)差值除以另一類(lèi)差值，若得到的比值的絕對(duì)值超過(guò)預(yù)先設(shè)定的比值閾值，則認(rèn)為該類(lèi)預(yù)測(cè)值不滿足發(fā)電量要求，舍棄該類(lèi)預(yù)測(cè)值，并以另一類(lèi)預(yù)測(cè)值決定最終規(guī)劃發(fā)電量；

若得到的比值絕對(duì)值未超過(guò)預(yù)先設(shè)定的比值閾值，則設(shè)定該類(lèi)預(yù)測(cè)值在最終規(guī)劃發(fā)電量中所占權(quán)值與上述得到的比值呈線性分布，兩類(lèi)預(yù)測(cè)值根據(jù)所占權(quán)值共同決定最終規(guī)劃發(fā)電量。