[發(fā)明專利]一種智能電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測方法

在審

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• 申請日: 2019-12-25
• 公開（公告）號: CN111178618A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于波;吳明雷;王嘉庚;唐志津;盧欣;李民;朱伯苓;石楓;張超;王海巍;張智達(dá);孟昭斌;楊延春;韓慎朝;吳亮;劉裕德;陳彬;曹曉男;隋淑慧;張凡;郭曉丹;孫學(xué)文
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)天津市電力公司電力科學(xué)研究院;國網(wǎng)（天津）綜合能源服務(wù)有限公司;國網(wǎng)天津節(jié)能服務(wù)有限公司;國網(wǎng)天津市電力公司;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 天津盛理知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12209
• 代理人: 王來佳

本發(fā)明涉及一種智能電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測方法，其技術(shù)特點(diǎn)是：采集園區(qū)一年12個月的用電負(fù)荷數(shù)據(jù)，并觀察其走勢情況；選擇合適的訓(xùn)練數(shù)據(jù)用于牛頓插值模型的訓(xùn)練與預(yù)測；采用牛頓插值法預(yù)測缺失月份的用電負(fù)荷數(shù)據(jù)；采用事后誤差估計(jì)法修正牛頓插值結(jié)果；計(jì)算最終的牛頓插值結(jié)果與真實(shí)值的相對誤差，從而完成智能電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，可以準(zhǔn)確預(yù)測園區(qū)短期用電負(fù)荷情況，并且所用方法簡單易實(shí)現(xiàn)，無需擬合具體的函數(shù)形式，僅需幾個數(shù)據(jù)點(diǎn)就可以進(jìn)行預(yù)測并取得較好的預(yù)測效果，可以為電網(wǎng)調(diào)度制定以及發(fā)供電計(jì)劃提供參考依據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于智能電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種智能電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測方法。

背景技術(shù)

園區(qū)的用電負(fù)荷預(yù)測是電力系統(tǒng)規(guī)劃中的重要環(huán)節(jié)，其要解決的是由電能無法大規(guī)模存儲帶來的電能供求平衡問題，進(jìn)而保證供電質(zhì)量。

隨著電力系統(tǒng)EMS的發(fā)展，短期負(fù)荷預(yù)測如今已經(jīng)成為EMS的必要環(huán)節(jié)之一，為保障電力系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供支持，其主要用于優(yōu)化機(jī)組啟停、水電計(jì)劃、水火電協(xié)調(diào)和交換功率計(jì)劃。通過對短期電力負(fù)荷的精確預(yù)測，可以為電網(wǎng)調(diào)度制定發(fā)、供電計(jì)劃提供參考依據(jù)，并保障電網(wǎng)中的電能的供需平衡，對估計(jì)電能的生產(chǎn)、輸送、分配和銷售都能提供數(shù)據(jù)支持，使電力系統(tǒng)能制定更經(jīng)濟(jì)、合理的發(fā)、用電方案，實(shí)現(xiàn)能源管控，節(jié)能減排的目標(biāo)。

目前對于園區(qū)的用電負(fù)荷預(yù)測方法，大多采用回歸分析來建立數(shù)學(xué)模型進(jìn)行用電負(fù)荷預(yù)測，這樣方法由于數(shù)據(jù)點(diǎn)無規(guī)律，會造成擬合的精度較低，難以滿足智能電網(wǎng)精準(zhǔn)的管控需要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種設(shè)計(jì)合理、預(yù)測結(jié)果準(zhǔn)確且效率高的智能電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種智能電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測方法，包括以下步驟：

步驟1、采集園區(qū)一年12個月的用電負(fù)荷數(shù)據(jù)，并觀察其走勢情況；

步驟2、選擇合適的訓(xùn)練數(shù)據(jù)用于牛頓插值模型的訓(xùn)練與預(yù)測；

步驟3、采用牛頓插值法預(yù)測缺失月份的用電負(fù)荷數(shù)據(jù)；

步驟4、采用事后誤差估計(jì)法修正牛頓插值結(jié)果；

步驟5、計(jì)算最終的牛頓插值結(jié)果與真實(shí)值的相對誤差，從而完成智能電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測。

所述牛頓插值法按照如下公式計(jì)算：

f(x)＝f(x₀)+(x-x₀)f(x,x₀)+…+(x-x₀)…(x-x_n-1)f(x,x₀,…,x_n-1)+(x-x₀)…(x-x_n-1)(x-x_n)f(x,x₀,…,x_n)

式中，f(x)為缺失月份用電數(shù)據(jù)；f(x,x₀)為一階差商，f(x,x₀,…,x_n)為N階差商。

所述牛頓插值法的各階差商采用如下公式計(jì)算：

f(x)＝f(x₀)+(x-x₀)f(x,x₀)

f(x,x₀)＝f(x,x₁)+(x-x₁)f(x,x₀,x₁)