[發明專利]基于大數據的標幺值法電力負荷預測方法及系統

有效

• 申請號: 202011309538.2
• 申請日: 2020-11-20
• 公開（公告）號: CN112418516B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 段海
• 申請（專利權）人: 天津海川能源科技有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06K9/62;G06Q50/06
• 代理公司: 天津合正知識產權代理有限公司 12229
• 代理人: 李成運

1.一種基于大數據的標幺值法電力負荷預測方法，其特征在于，包括：

S1、對預測區域內的行業負荷進行分類，采集各行業全年用電量及具體用戶供電配變供電數據并進行基礎數據校核；

S2、合成行業用戶典型臺區日負荷特性曲線，并計算行業負荷標幺值及最大負荷利用小時數；

S3、計算現狀年各行業最大負荷，合成行業現狀年日負荷曲線，并計算各行業最大負荷所占權重及行業負荷間同時率；

S4、計算規劃年各行業最大負荷，并合成規劃年日負荷曲線；

S5、擬合疊加所有行業規劃年日負荷曲線，得到規劃年電力系統日負荷曲線，最大值即規劃年負荷預測值；

步驟S1所述：

S101、負荷分類基于區域社會行業發展特點，在第一產業、第二產業、第三產業和居民用電基礎上，細分行業負荷；

S102、各行業全年用電量及具體用戶供電配變供電數據采集，從營銷應用、PMS、調度系統采集區域全社會用電量、最大負荷、各行業全年用電量、具體用戶供電配變容量、全年供電量及典型日24時整點負荷值，對規模數據進行校核；所述典型日為區域全年最大負荷日；

步驟S2所述：

S201、典型臺區日負荷特性曲線合成，選取有代表性典型臺區數據合成日負荷曲線；代表性臺區為全年無計劃停電、用電量較大、采集數據無異常用戶；

S202、標幺值計算，即每點負荷除以最大負荷，P^*為負荷標幺值，j為某行業，P_n為某整點負荷，P_max為24時整點負荷最大值；

S203、最大負荷利用小時數計算，即配變全年供電量除以最大負荷，h_j為某行業最大負荷利用小時數，q為配變全年供電量，P_max為最大負荷；

步驟S3所述：

S301、各行業現狀年最大負荷計算，即行業全年用電量除以最大負荷利用小時數，P_j為某行業最大負荷，Q_j為某行業全年用電量，h_j為某行業最大負荷利用小時數；

S302、各行業現狀年日負荷曲線合成，先計算各行業典型日24時整點負荷值，即行業最大負荷乘以標幺值，P_j.n為某行業某時負荷(n＝1，2，…，24)，P_j為行業最大負荷；再按時間順序以某行業整時負荷繪制典型日負荷曲線；

S303、各行業最大負荷權重及行業負荷間同時率計算，行業最大負荷權重等于某行業最大負荷除以各行業最大負荷之和，即μ_j為某行業最大負荷權重，∑P_j為各行業最大負荷之和；行業負荷間同時率為區域最大負荷除以各行業最大負荷之和，即ε為各行業負荷間同時率，P為區域最大負荷；

步驟S4所述：

S401、歷史年各行業最大負荷年均增長率計算，先計算歷史年各行業最大負荷值，計算方法同步驟S301中所述現狀年各行業最大負荷計算方法，然后得到歷史年各行業最大負荷年均增長率；

S402、規劃年各行業最大負荷年均增長率確定，規劃年各行業最大負荷增長既與歷史發展基礎相關，同時也受區域社會經濟預期發展目標影響，二者影響因子其權值各賦予50％；規劃年各行業最大負荷年均增長率等于歷史年行業最大負荷年均增長率乘以50％+政府GDP年均增長率目標乘以50％，即K_j＝R_jⅩ50％+VⅩ50％，K_j為規劃年某行業最大負荷年均增長率，R_j為歷史年某行業最大負荷年均增長率，V為政府GDP年均增長率目標；

S403、規劃年各行業最大負荷計算，規劃各行業最大負荷等于現狀年最大負荷乘以規劃年年均增長率，即P_N.j＝PⅩ(1+K_j)^r，P_N.j為規劃年某行業最大負荷，r為規劃年與現狀年年份差值(r＝1,2,…)；

S404、各行業規劃年日負荷曲線合成，先計算規劃年各行業典型日24時整點負荷值，方法同步驟302所述現狀年各行業典型日24時整點負荷值計算方法；再按時間順序以某行業整時負荷繪制規劃年典型日負荷曲線。

2.一種基于大數據的標幺值法電力負荷預測系統，其特征在于，包括：

分類及數據采集模塊，用于對預測區域內的行業負荷進行分類，采集各行業全年用電量及具體用戶供電配變供電數據并進行基礎數據校核；

標幺值模塊，用于合成行業用戶典型臺區日負荷特性曲線，并計算行業負荷標幺值及最大負荷利用小時數；

現狀年計算模塊，用于計算現狀年各行業最大負荷，合成行業現狀年日負荷曲線，并計算各行業最大負荷所占權重及行業負荷間同時率；

規劃年計算模塊，用于計算規劃年各行業最大負荷，并合成規劃年日負荷曲線；

擬合疊加模塊，用于擬合疊加所有行業規劃年日負荷曲線，得到規劃年電力系統日負荷曲線，最大值即規劃年負荷預測值；

分類及數據采集模塊包括：

行業負荷分類單元，基于區域社會行業發展特點進行負荷分類，在第一產業、第二產業、第三產業和居民用電基礎上，細分行業負荷；

數據采集校核單元，用于各行業全年用電量及具體用戶供電配變供電數據采集，從營銷應用、PMS、調度系統采集區域全社會用電量、最大負荷、各行業全年用電量、具體用戶供電配變容量、全年供電量及典型日24時整點負荷值，對規模數據進行校核；所述典型日為區域全年最大負荷日；

標幺值模塊包括：

典型臺區日負荷曲線合成單元，用于典型臺區日負荷特性曲線合成，選取有代表性典型臺區數據合成日負荷曲線；代表性臺區為全年無計劃停電、用電量較大、采集數據無異常用戶；

標幺值計算單元，進行標幺值計算，即每點負荷除以最大負荷，P^*為負荷標幺值，j為某行業，P_n為某整點負荷，P_max為24時整點負荷最大值；

小時數計算單元，用于最大負荷利用小時數計算，即配變全年供電量除以最大負荷，h_j為某行業最大負荷利用小時數，q為配變全年供電量，P_max為最大負荷；

現狀年計算模塊包括：

現狀年最大負荷計算單元，用于各行業現狀年最大負荷計算，即行業全年用電量除以最大負荷利用小時數，P_j為某行業最大負荷，Q_j為某行業全年用電量，h_j為某行業最大負荷利用小時數；

現狀年日負荷曲線合成單元，用于各行業現狀年日負荷曲線合成，先計算各行業典型日24時整點負荷值，即行業最大負荷乘以標幺值，P_j.n為某行業某時負荷(n＝1，2，…，24)，P_j為行業最大負荷；再按時間順序以某行業整時負荷繪制典型日負荷曲線；

權重及同時率計算單元，用于各行業最大負荷權重及行業負荷間同時率計算，行業最大負荷權重等于某行業最大負荷除以各行業最大負荷之和，即μ_j為某行業最大負荷權重，∑P_j為各行業最大負荷之和；行業負荷間同時率為區域最大負荷除以各行業最大負荷之和，即ε為各行業負荷間同時率，P為區域最大負荷；

規劃年計算模塊包括：

歷史年最大負荷計算單元，用于歷史年各行業最大負荷年均增長率計算，先計算歷史年各行業最大負荷值，計算方法與現狀年最大負荷計算單元中所述現狀年各行業最大負荷計算方法相同，然后得到歷史年各行業最大負荷年均增長率；

規劃年最大負荷年均增長率計算單元，用于規劃年各行業最大負荷年均增長率確定，規劃年各行業最大負荷增長既與歷史發展基礎相關，同時也受區域社會經濟預期發展目標影響，二者影響因子其權值各賦予50％；規劃年各行業最大負荷年均增長率等于歷史年行業最大負荷年均增長率乘以50％+政府GDP年均增長率目標乘以50％，即K_j＝R_jⅩ50％+VⅩ50％，K_j為規劃年某行業最大負荷年均增長率，R_j為歷史年某行業最大負荷年均增長率，V為政府GDP年均增長率目標；

規劃年最大負荷計算單元，用于規劃年各行業最大負荷計算，規劃各行業最大負荷等于現狀年最大負荷乘以規劃年年均增長率，即P_N.j＝PⅩ(1+K_j)^r，P_N.j為規劃年某行業最大負荷，r為規劃年與現狀年年份差值(r＝1,2,…)；

規劃年日負荷曲線合成單元，用于各行業規劃年日負荷曲線合成，先計算規劃年各行業典型日24時整點負荷值，方法與現狀年日負荷曲線合成單元所述現狀年各行業典型日24時整點負荷值計算方法相同；再按時間順序以某行業整時負荷繪制規劃年典型日負荷曲線。