[發(fā)明專利]一種基于XGBoost的配電網(wǎng)線路夏季峰值負(fù)荷預(yù)測(cè)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011327346.4
• 申請(qǐng)日: 2020-11-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112801333A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳錦植;梁宏池;陳超鋒;蘇建新;林錦燦;陳琪;陳金星;陳劍;陳利娜;柳衛(wèi)明;洪云飛;羅瑩瑩;彭積城;劉毅;劉海瓊;鄭夢(mèng)娜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司寧德供電公司;國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司;杭州沃瑞電力科技有限公司
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q50/06;G06K9/62;G06N20/00
• 代理公司: 福州科揚(yáng)專利事務(wù)所(普通合伙) 35001
• 代理人: 李曉芬

1.一種基于XGBoost的配電網(wǎng)線路夏季峰值負(fù)荷預(yù)測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)確定預(yù)測(cè)線路列表及待預(yù)測(cè)時(shí)間段，并獲取預(yù)測(cè)線路列表中所有線路的最大允許載流量、近三至五年的歷史電流負(fù)荷數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù)；

(2)提取預(yù)測(cè)線路列表中各線路近三至五年的夏季負(fù)荷峰值、最大允許載流量，計(jì)算出夏季峰值負(fù)載率，并按年份組成各條線路的夏季峰值負(fù)載率增長(zhǎng)趨勢(shì)曲線，再對(duì)線路峰值負(fù)載率增長(zhǎng)趨勢(shì)曲線進(jìn)行聚類分析；

(3)依據(jù)經(jīng)過(guò)步驟(2)獲得的線路峰值負(fù)載率增長(zhǎng)趨勢(shì)曲線聚類結(jié)果，剔除近年負(fù)載率低且增長(zhǎng)趨勢(shì)平緩、未來(lái)出現(xiàn)重載可能性低的線路，從而得到篩選后的預(yù)測(cè)線路列表，預(yù)測(cè)線路列表留下的為未來(lái)出現(xiàn)重載率高的線路；

(4)從篩選后的預(yù)測(cè)線路列表中選取多條典型線路，進(jìn)行XGBoost模型訓(xùn)練，通過(guò)調(diào)參優(yōu)化，確定統(tǒng)一的算法參數(shù)；

(5)用統(tǒng)一的算法參數(shù)，對(duì)篩選后的預(yù)測(cè)線路列表中的所有線路進(jìn)行負(fù)荷模型訓(xùn)練、負(fù)荷預(yù)測(cè)，得到待預(yù)測(cè)時(shí)段每個(gè)時(shí)刻的線路負(fù)荷值，求出每條線路負(fù)荷高峰周的最大負(fù)載率，輸出預(yù)測(cè)結(jié)果清單。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于XGBoost的配電網(wǎng)線路夏季峰值負(fù)荷預(yù)測(cè)方法，其特征在于：所述步驟(1)中預(yù)測(cè)線路列表中包括所有需要進(jìn)行峰值預(yù)測(cè)的配電網(wǎng)線路；所述待預(yù)測(cè)時(shí)間段為某年夏季負(fù)荷高峰周。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于XGBoost的配電網(wǎng)線路夏季峰值負(fù)荷預(yù)測(cè)方法，其特征在于：所述步驟(1)歷史電流負(fù)荷數(shù)據(jù)包括近三至五年每年春季一個(gè)星期的基礎(chǔ)負(fù)荷數(shù)據(jù)以及夏季負(fù)荷高峰周的負(fù)荷數(shù)據(jù)；所述氣象數(shù)據(jù)包括日最高氣溫、日最低氣溫和日最大風(fēng)力。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于XGBoost的配電網(wǎng)線路夏季峰值負(fù)荷預(yù)測(cè)方法，其特征在于：所述步驟(4)中XGBoost模型采用框架為py-xgboost框架，XGBoost參數(shù)設(shè)定為：樹(shù)的最大個(gè)數(shù)n_estimators設(shè)置為100，subsample設(shè)置為1.0，學(xué)習(xí)率設(shè)置為0.1，其他參數(shù)均設(shè)置為默認(rèn)值。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于XGBoost的配電網(wǎng)線路夏季峰值負(fù)荷預(yù)測(cè)方法，其特征在于：所述步驟(4)中XGBoost模型訓(xùn)練采用的夏季負(fù)荷高峰周每個(gè)負(fù)荷值作為樣本值，對(duì)應(yīng)的樣本特征值數(shù)據(jù)包括氣象特征數(shù)據(jù)、時(shí)間特征數(shù)據(jù)和春季負(fù)荷特征數(shù)據(jù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于XGBoost的配電網(wǎng)線路夏季峰值負(fù)荷預(yù)測(cè)方法，其特征在于：所述氣象特征數(shù)據(jù)包括每個(gè)夏季負(fù)荷樣本值對(duì)應(yīng)時(shí)刻的最高溫度、最低溫度、溫差、風(fēng)力；所述時(shí)間特征數(shù)據(jù)包括每個(gè)夏季負(fù)荷樣本值對(duì)應(yīng)時(shí)刻所屬的年、月、日、時(shí)、分、是否工作日；所述春季負(fù)荷特征數(shù)據(jù)包括每個(gè)夏季負(fù)荷樣本值對(duì)應(yīng)時(shí)刻所在年份的春季負(fù)荷峰值。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于XGBoost的配電網(wǎng)線路夏季峰值負(fù)荷預(yù)測(cè)方法，其特征在于：所述步驟(5)中用統(tǒng)一的算法參數(shù)，對(duì)待預(yù)測(cè)線路進(jìn)行負(fù)荷模型訓(xùn)練完成后，將待預(yù)測(cè)時(shí)段每個(gè)預(yù)測(cè)時(shí)刻的特征值組成預(yù)測(cè)輸入數(shù)據(jù)，再調(diào)用訓(xùn)練好的模型，即可計(jì)算得到待預(yù)測(cè)時(shí)段每個(gè)時(shí)刻的線路負(fù)荷值，從而得到線路在預(yù)測(cè)時(shí)段的最大負(fù)載率，輸出預(yù)測(cè)結(jié)果清單。