[发明专利]一种配电网架空输电线污秽沉降指数预测方法

权利要求书

1.一种配电网架空输电线污秽沉降指数预测方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：建立污秽沉降指数演化系统的时间序列：

在固定时间间隔对污秽沉降量、温度、湿度、风速、PM2.5值进行测量，将污秽沉降量的测量值与历史测量最大值的比作为污秽沉降指数，即：

则，在一系列时刻t₁,t₂,...,t_n(n为自然数，n＝1,2,…)得到污秽沉降指数、温度、湿度、风速、PM2.5时间序列：

z11,z12,...,z1nz21,z22,...,z2nz31,z32,...,z3nz41,z42,...,z4nz51,z52,...,z5n---(1)]]>

步骤二：重构时间序列(1)所代表的污秽沉降指数演化非线性动力学系统的相空间S_Y：

SY=PZ1=(z1,1,z1,1-τ1,...,z1,1-(m1-1)τ1,...,zit,1,zit,1-τit,...,zit,1-(mit-1)τit)...PZi=(z1,i,z1,i-τ1,...,z1,i-(m1-1)τ1,...,zit,i,zit,i-τit,...,zit,i-(mit-1)τit)...PZN=(z1,N,z1,N-τ1,...,z1,N-(m1-1)τ1,...,zit,N,zit,N-τit,...,zit,N-(mit-1)τit)---(2)]]>

PZ_i为重构的时间序列相空间相内的相点，i＝1,2,…,N，N表示第N时刻，τ_it和m_it为第it个时间序列的延迟时间和嵌入维数，重构相空间的嵌入维数m＝m₁+m₂+...+m₅；第it个时间序列的嵌入维数m_it由下式决定：

M(mit)=1N-mitτΣi=1N-mitτα(i,mit)---(3)]]>

其中：α(i,mit)=PZi(mit+1)-PZn(i,mit)(mit+1)PZi(mit)-PZn(i,mit)(mit),]]>PZ_i(m_it+1)是(m_it+1)维重构的系统相空间中的第i个相点，n(i,m_it)是在m_i维系统相空间中使相点是相点PZ_i(m_it)的最邻近点的整数，it＝1,2,…,5；

延迟时间τ_it的选择采用自相关函数法，选取自相关函数：

Czzmit(τit)=1NΣi=1NΣj=1mit-1(PZi-PZ‾)(PZi+jτit-PZ‾)---(4)]]>

取自相关函数第一个过零点时对应的τ_it为延迟时间，其中，j＝1,2,…,m_it-1；

步骤三：计算相空间中下一时刻的相点：

在相空间S_Y中计算各相点到中心相点PZ_C之间的欧氏距离d_i＝||PZ_i-PZ_C||，找出PZ_C的参考向量集R_S(C)＝{RZ₁,RZ₂,…,RZ_N}，由R_S(C)用下式计算相空间中下一时刻的相点PZ′_C：

PZC′=Σi=1NRZie-L(di-dmin)Σi=1Ne-L(di-dmin)---(5)]]>

d_min为邻域中各点到中心点的空间距离和最小距离，即min{d_i＝||PZ_i-PZ_C||}，L为预测调节参数，一般取L≥1；

步骤四：计算污秽沉降指数预测值：

将步骤三中计算得到的PZ′_C作为相空间(2)中的第N+1个相点PZ_N+1，则可得：

SY=PZ1=(z1,1,z1,1-τ1,...,z1,1-(m1-1)τ1,...,zit,1,zit,1-τit,...,zit,1-(mit-1)τit)...PZi=(z1,i,z1,i-τ1,...,z1,i-(m1-1)τ1,...,zit,i,zit,i-τit,...,zit,i-(mit-1)τit)...PZN=(z1,N,z1,N-τ1,...,z1,N-(m1-1)τ1,...,zit,N,zit,N-τit,...,zit,N-(mit-1)τit)PZN+1=(z1,N+1,z1,N+1-τ1,...,z1,N+1-(m1-1)τ1,...,zit,N+1,zit,N+1-τit,...,zit,N+1-(mit-1)τit)---(6)]]>

令τ_it＝1(it＝1,2,…,5)，可得z_1,N+1即为污秽沉降指数预测值。