[發(fā)明專利]一種基于負(fù)荷識別技術(shù)的居民用電負(fù)荷預(yù)測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010401782.5
• 申請日: 2020-05-13
• 公開（公告）號: CN111598330A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王鴻璽;李飛;申洪濤;史輪;孫沖;高波;李夢宇
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)河北省電力有限公司電力科學(xué)研究院;國網(wǎng)河北能源技術(shù)服務(wù)有限公司;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06;G06K9/62;G06K9/54;G06F30/20
• 代理公司: 石家莊新世紀(jì)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 13100
• 代理人: 張曉佩

本發(fā)明涉及一種基于負(fù)荷識別技術(shù)的居民用電負(fù)荷預(yù)測方法,包括以下步驟：S1計(jì)量模塊對表箱中三個(gè)相別進(jìn)行用電計(jì)量；S2數(shù)據(jù)采集應(yīng)用對計(jì)量模塊的計(jì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集；S3實(shí)時(shí)采集的計(jì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；S4邊緣計(jì)算應(yīng)用對數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理、特征提取、負(fù)荷識別；S5結(jié)合外部信息進(jìn)行建模，進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測并實(shí)時(shí)修正。本發(fā)明提高負(fù)荷預(yù)測水平，有利于計(jì)劃用電管理，中長期負(fù)荷預(yù)測有利于合理安排電網(wǎng)運(yùn)行方式和機(jī)組檢修計(jì)劃、制定電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃、燃料計(jì)劃，短期負(fù)荷預(yù)測是制定發(fā)電計(jì)劃的基礎(chǔ)。負(fù)荷預(yù)測有利于制定合理的電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃，有利于提高電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，也為系統(tǒng)運(yùn)行的安全性提供了有力的保證。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬用低壓電網(wǎng)末端感知和用電負(fù)荷自動(dòng)調(diào)節(jié)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于負(fù)荷識別技術(shù)的居民用電負(fù)荷預(yù)測方法。

背景技術(shù)

所謂預(yù)測，就是指通過對事物進(jìn)行分析及研究，并運(yùn)用合理的方法探索事物的發(fā)展變化規(guī)律，對其未來發(fā)展做出預(yù)先估計(jì)和判斷。電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測是指在充分考慮一些重要的系統(tǒng)運(yùn)行特性、增容決策、自然條件與社會影響的條件下，研究或利用一套系統(tǒng)地處理過去與未來負(fù)荷的數(shù)學(xué)方法，在滿足一定精度要求的意義下，確定未來特定時(shí)刻的負(fù)荷數(shù)值。提高負(fù)荷預(yù)測技術(shù)水平，有利于計(jì)劃用電管理，有利于合理安排電網(wǎng)運(yùn)行方式和機(jī)組檢修計(jì)劃，有利于節(jié)煤、節(jié)油和降低發(fā)電成本，有利于制定合理的電源建設(shè)規(guī)劃，有利于提高電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

長期以來，人們對電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測，特別是短期負(fù)荷預(yù)測進(jìn)行了大量的研究，提出了許多有效的方法。國外進(jìn)行了大量理論研究，達(dá)到了較高的水平，部分已經(jīng)投入實(shí)際應(yīng)用，國內(nèi)已有了比較系統(tǒng)的研究。近些年，隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，預(yù)測理論技術(shù)也取得了長足的進(jìn)展，新的預(yù)測方法，尤其是人工智能與模式識別領(lǐng)域的新方法層出不窮，為電力負(fù)荷預(yù)測問題的研究提供了有力的工具。今后更具實(shí)際意義的是采用組合預(yù)測算法，充分利用算法的互補(bǔ)性，進(jìn)一步提高預(yù)測精度并使其更加實(shí)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種經(jīng)濟(jì)效益明顯、風(fēng)險(xiǎn)可控性高的基于負(fù)荷識別技術(shù)的居民用電負(fù)荷預(yù)測方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案：

一種基于負(fù)荷識別技術(shù)的居民用電負(fù)荷預(yù)測方法，包括以下步驟：

S1計(jì)量模塊對表箱中三個(gè)相別進(jìn)行用電計(jì)量；

S2數(shù)據(jù)采集應(yīng)用對計(jì)量模塊的計(jì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集；

S3實(shí)時(shí)采集的計(jì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；

S4邊緣計(jì)算應(yīng)用對數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理、特征提取、負(fù)荷識別；

S5結(jié)合外部信息進(jìn)行建模，進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測并實(shí)時(shí)修正。

進(jìn)一步的, S1和S2感知終端計(jì)量模塊進(jìn)行三相用電計(jì)量，感知終端數(shù)據(jù)采集應(yīng)用對計(jì)量模塊的計(jì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集。

進(jìn)一步的, S3感知終端對數(shù)據(jù)處理應(yīng)用對采集的用電計(jì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，整合成其應(yīng)用需要的數(shù)據(jù)的分鐘曲線、小時(shí)曲線或日曲線。

進(jìn)一步的,S4和S5感知終端邊緣計(jì)算應(yīng)用使用有功功率曲線、電壓曲線、電流曲線、諧波、電壓噪聲等暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)，對負(fù)荷特征各維數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化操作，對預(yù)處理后的樣本數(shù)據(jù)集進(jìn)行特征選擇，基于特征選擇后保留的負(fù)荷特征數(shù)據(jù)重新組建樣本數(shù)據(jù)集，對樣本數(shù)據(jù)集進(jìn)行K-Means聚類分析、決策樹分類、支持向量機(jī)分類算法，并參照已知樣本庫模型，得到該段時(shí)間內(nèi)的負(fù)荷比例構(gòu)成情況。

進(jìn)一步的,S1中的計(jì)量模塊具有測量用電設(shè)備的工作電壓、電流、電量、有功功率、功率因數(shù)和運(yùn)行時(shí)間參數(shù)功能，同時(shí)具有對電流、功率等曲線進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理功能。

進(jìn)一步的,S4使用采樣的波形數(shù)據(jù)，對負(fù)荷的穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)特征進(jìn)行特征提取；使用提取的特征算法，獲取居民用戶電器設(shè)備類型和用電時(shí)長信息；