[發明專利]一種氫負荷預測方法

有效

• 申請號: 202010466243.X
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN111652424B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 冉亮;孫傳帥;袁鐵江;王進君;李國鋒
• 申請（專利權）人: 國網甘肅省電力公司經濟技術研究院;國家電網有限公司;大連理工大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06;G06F30/27;G06K9/62
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 關玲

一種氫負荷預測的方法。所述方法首先調研工業領域合成相關產品用氫量的經驗系數，相關產品以月份為單位的產量時間序列，采用SVM回歸算法進行預測，完成數學建模；然后調研供熱領域以年為單位時間為序列的城市天然氣年用量，查找國外天然氣管道摻氫比，構建改進的灰色預測模型，結合新陳代謝模型結合，替換舊數據、填補新數據，構建天然氣中摻氫負荷量預測模型；其次，調研交通領域氫能汽車分類，參考國家政策，經濟增長情況，預測氫能汽車增長趨勢，預測交通領域的氫能需求。最后，將得到的三種氫負荷預測疊加，構建氫負荷預測的數學模型。

技術領域

本發明涉及一種氫負荷預測方法。

背景技術

近年來，隨著化石能源日漸枯竭，世界各國都不約而同的將目光轉向新能源。然而，隨著越來越多的可再生能源電場建成，可再生能源裝機容量不斷攀升，部分地區可再生能源裝機容量占到本地區總裝機容量的一半以上，本地消納能力有限、外送通道制約等問題導致棄風棄光量居高不下。采用可再生能源電解制氫是一種有前途的大規模制氫方法，由于間歇性可再生能源的波動性，電網并不能完全接納這類發電機組發出的電能，相當一部分電能被直接浪費了。從經濟角度來看，這部分電能是近乎免費的。電解制氫技術發展較為成熟，主要缺陷就在于電費支出導致的高昂制氫成本，如果利用間歇性可再生能源過剩的電能電解制氫，制氫成本將大大下降。

氫氣的應用領域很廣，廣泛用于生產合成氨、甲醇以及石油煉制等工業領域。此外，在供熱、交通運輸領等域額對氫氣的需求也十分巨大。我國氫氣的需求量巨大。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的上述缺點，針對未來社會中氫能在工業、供熱、交通等領域的需求，提出一種氫負荷預測的方法。

提出一種氫負荷預測方法。

本發明氫負荷預測方法步驟如下：

1、首先，從中國統計年鑒獲得工業領域石油裂化、合成氨、制甲醇、煤制氣和還原鐵等產品以月份為單位的產量時間序列，通過查找文獻得到各產品需氫量的經驗參數，進而得到各產品的月需氫量時間序列，采用SVM回歸算法對工業領域對氫能的需求進行預測，建立數學預測模型；

2、其次，從中國統計年鑒獲得供熱領域以月份為單位的時間序列的城市天然氣需求量，查找外文文獻獲得國外天然氣摻氫比，采用改進的灰色預測方法，結合新陳代謝方法進行新舊數據替換，構建天然氣中摻氫量的數學預測模型；

3、再次，從中國統計年鑒獲得傳統公共汽車和私家車的以月為時間序列的銷售數量，采用改進的灰色預測方法構建傳統公共汽車和私家車的數學預測模型；從中國統計年鑒獲得氫能公共汽車和私家車當月的銷售數量，采用類比方法獲得氫能汽車的數學預測模型，考慮到政策鼓勵與技術進步給該數額學模型乘以一個修正系數，通過文獻查找氫能汽車的年行駛里程和百公里行駛里程耗油量，最終可以獲得交通領域氫能需求的數學預測模型。

4、最后，將得到的三種氫負荷預測疊加，構建氫負荷的數學預測模型。

各步驟具體說明如下：

所述的步驟1建立的工業領域的氫負荷需求數學預測模型；

f：Rⁿ→R (2)

y_i＝f(x_i)(i＝1,···I) (3)

上式(1)中，Q₁為工業領域的氫負荷預測，He為核函數，b為閾值，b∈R，R為負荷預測值，a_i為上支持矢量為下支持矢量，I為訓練樣本個數，i為訓練樣本序數，x和x_i均為從i…I的訓練樣本；