[發(fā)明專利]基于自適應(yīng)特征權(quán)重的智慧城市電力負(fù)荷估計(jì)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011236197.0
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112308327B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周洪成
• 申請（專利權(quán)）人: 金陵科技學(xué)院
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/0637;G06Q10/0639;G06Q50/06;G06N3/0475
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司 32206
• 代理人: 蔣昱

基于自適應(yīng)特征權(quán)重的智慧城市電力負(fù)荷估計(jì)方法。該方法包括以下步驟：步驟1，獲取實(shí)驗(yàn)標(biāo)定數(shù)據(jù)；步驟2，自適應(yīng)特征權(quán)重標(biāo)定；步驟3，用重新標(biāo)定的數(shù)據(jù)訓(xùn)練回聲狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)；步驟4，估計(jì)未知電力負(fù)荷；步驟6，將訓(xùn)練獲得的回聲狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)嵌入處理器中，并實(shí)際應(yīng)用。本發(fā)明在被測區(qū)域GDP、人口總數(shù)、氣溫均值、對外貿(mào)易出口額、對外貿(mào)易進(jìn)口額、平均降水量時(shí)序數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，提出了基于自適應(yīng)特征權(quán)重的智慧城市電力負(fù)荷估計(jì)方法。為盡可能減小不同特征間的差異性，本發(fā)明通過自適應(yīng)特征權(quán)重算法對特征重新標(biāo)定，并通過回聲狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測電力負(fù)荷值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力負(fù)荷估計(jì)領(lǐng)域，特別是涉及基于自適應(yīng)特征權(quán)重的智慧城市電力負(fù)荷估計(jì)方法方法。

背景技術(shù)

配電網(wǎng)是非常重要的區(qū)域性基礎(chǔ)設(shè)施，如何確保配電網(wǎng)為區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和社會(huì)各類用電客戶提供優(yōu)質(zhì)可靠的供電服務(wù)，是配電網(wǎng)規(guī)劃必須面臨的主要問題之一。配電網(wǎng)規(guī)劃是配電網(wǎng)建設(shè)的重要指導(dǎo)方針和基礎(chǔ)，根據(jù)國家電網(wǎng)公司統(tǒng)一規(guī)劃，有必要深化現(xiàn)代配電網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)，為地方電網(wǎng)的綜合規(guī)劃編制提供依據(jù)，提高配電網(wǎng)規(guī)劃科學(xué)性、合理性和精細(xì)度。電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測是電網(wǎng)規(guī)劃工作中最重要的任務(wù)，也是配電網(wǎng)規(guī)劃工作的基礎(chǔ)。在配電網(wǎng)的規(guī)劃過程中，通過一段歷史時(shí)期內(nèi)預(yù)測電網(wǎng)負(fù)荷結(jié)果來確定具體規(guī)劃的規(guī)模，需要新建或者改造的項(xiàng)目，電網(wǎng)布局中的電源點(diǎn)的建設(shè)、變電站的建設(shè)以及線路的建設(shè)進(jìn)度。以上任何一個(gè)方面規(guī)劃建設(shè)都將因負(fù)荷預(yù)測的準(zhǔn)確度而產(chǎn)生影響，從而直接影響到電網(wǎng)規(guī)劃的質(zhì)量高低。由于負(fù)荷是不定性的、變化的，而負(fù)荷的變化又是具有規(guī)律性的、是可預(yù)測的，因此通過負(fù)荷預(yù)測來完善電網(wǎng)規(guī)劃工作非常重要。

截至目前，國內(nèi)外很多的專家學(xué)者對負(fù)荷預(yù)測的研究己經(jīng)取得了相當(dāng)大的成果，電力負(fù)荷預(yù)測方法也越來越先進(jìn)、實(shí)用，預(yù)測結(jié)果愈加準(zhǔn)確。目前為止，電力負(fù)荷預(yù)測的一些主要方法有：比例系數(shù)增長法，彈性系數(shù)法，負(fù)荷密度法，時(shí)間序列法，回歸分析法，趨勢推斷法，灰色預(yù)測法，自回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法，組合預(yù)測法等等。這些都是國內(nèi)外電力負(fù)荷預(yù)測過程中的常用方法。預(yù)測方法的選擇，應(yīng)依據(jù)不同的實(shí)際情況，不同影響因素以及負(fù)荷預(yù)測的目標(biāo)，選擇適當(dāng)?shù)念A(yù)測方法來進(jìn)行。負(fù)荷預(yù)測的影響因素包括季節(jié)、氣候、人口以及當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展情況等諸多因素，任一因素的變化都會(huì)影響電力負(fù)荷的實(shí)際值。電力負(fù)荷的預(yù)測一般可以分為短期負(fù)荷預(yù)測和中長期負(fù)荷預(yù)測。對于一些發(fā)達(dá)國家來說，電力設(shè)備比較齊全，技術(shù)比較成熟，所以負(fù)荷預(yù)測的更常進(jìn)行的是短期負(fù)荷。而對于國內(nèi)目前的電網(wǎng)現(xiàn)狀，由于電力設(shè)備與技術(shù)都還在發(fā)展期，需要長期穩(wěn)定的供應(yīng)可靠地電力能源，重點(diǎn)關(guān)注中長期負(fù)荷預(yù)測，短期負(fù)荷預(yù)測同時(shí)進(jìn)行，共同為電網(wǎng)規(guī)劃工作奠定基礎(chǔ)。電網(wǎng)規(guī)劃與市政規(guī)劃密不可分，高品質(zhì)電網(wǎng)規(guī)劃受城市建設(shè)總體規(guī)劃約束，是城市規(guī)劃的一個(gè)分支部分。過去用傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行規(guī)劃的歷史證明有著嚴(yán)重的不足之處。如今甩現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)以及先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)來進(jìn)行城市及農(nóng)村電網(wǎng)規(guī)劃正彌補(bǔ)了這一缺點(diǎn)，通過更為先進(jìn)的電網(wǎng)規(guī)劃軟件完成電網(wǎng)規(guī)劃工作，從而應(yīng)用到供電企業(yè)的實(shí)際工作中。

發(fā)明內(nèi)容

在被測區(qū)域GDP、人口總數(shù)、氣溫均值、對外貿(mào)易出口額、對外貿(mào)易進(jìn)口額、平均降水量時(shí)序數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，提出了基于自適應(yīng)特征權(quán)重的智慧城市電力負(fù)荷估計(jì)方法。為盡可能減小不同特征間的差異性，本發(fā)明通過自適應(yīng)特征權(quán)重算法對特征重新標(biāo)定，并通過回聲狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測電力負(fù)荷值。為達(dá)此目的，本發(fā)明提供基于自適應(yīng)特征權(quán)重的智慧城市電力負(fù)荷估計(jì)方法，具體步驟如下，其特征在于：

步驟1，獲取實(shí)驗(yàn)標(biāo)定數(shù)據(jù)：收集被測區(qū)域GDP，人口總數(shù)，氣溫均值，對外貿(mào)易出口額，對外貿(mào)易進(jìn)口額，平均降水量的時(shí)序數(shù)據(jù)，把不同時(shí)序數(shù)據(jù)當(dāng)作電力負(fù)荷估計(jì)的特征，組成特征數(shù)據(jù)矩陣；

步驟2，自適應(yīng)特征權(quán)重標(biāo)定：計(jì)算各個(gè)特征對于電力負(fù)荷估計(jì)的重要性權(quán)重，通過Sigmoid激活函數(shù)對重要性權(quán)重進(jìn)行歸一化操作生成特征權(quán)重，并對特征重新標(biāo)定；

步驟3，訓(xùn)練回聲狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)：將重新標(biāo)定的特征數(shù)據(jù)當(dāng)作回聲狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)的輸入，對應(yīng)的電力負(fù)荷作為網(wǎng)絡(luò)的輸出，訓(xùn)練回聲狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)模型；