[发明专利]一种计及电网拓扑约束的节点负荷预测方法

权利要求书

1.一种计及电网拓扑约束的节点负荷预测方法，其特征是：包括以下步骤：

(1)根据电压等级和运行方式对电网进行分区，划分预测层区；

(2)根据划分的预测层区，表征所有节点量测，选择状态变量；

(3)进行数据处理，补充量测不完善的数据，剔除不良数据，形成有效的节点负荷时间序列，并确定小域节点，小域节点是指规律性差的负荷节点，无法凭借其历史数据挖掘出负荷的变动规律，小域节点负荷的变化规律湮没在随机性、间歇性以及量测误差中；

(4)对节点负荷历史样本数据进行归一化处理，确定训练集的规模和训练样本特征的维度，将归一化的时间序列分为训练集与测试集，对训练样本进行自相关分析；

(5)建立节点负荷与状态量的对应关系；

(6)建立立体化负荷预测模型，并优化模型参数，选择支持向量机参数，进行节点负荷的滚动预测；

(7)统计预测结果；

所述步骤(2)中，设节点层数为n，n≥2，S为上层或中间层某一节点，A₁、A₂、…、A_N为其下层节点，状态变量选择具体步骤包括：

1)若下层节点的负荷本身规律性符合常规预测方法要求，则状态变量取为支路潮流，此时状态变量由(A₁,A₂,…A_N)构成；

2)若下层节点的负荷整体规律性符合常规预测方法要求，只有个别节点规律性不满足，则选取总量以及规律性强的节点作为状态变量，则此时状态变量由(S,A₁,…,A_N-1)构成；

3)若下层节点的负荷规律性普遍很差，则使用总量以及不同分量之和作为状态变量，此时状态变量为其中，代表不包括A₁的下层节点之和。

2.如权利要求1所述的一种计及电网拓扑约束的节点负荷预测方法，其特征是：所述步骤(2)中，状态变量是指能够表征所有节点量测的最小量测集合；状态变量选择是指找到能代表待预测层区运行状态的支路潮流状态变量。

3.如权利要求1所述的一种计及电网拓扑约束的节点负荷预测方法，其特征是：所述步骤(4)中，具体方法为：负荷数据归一化是指根据节点负荷历史记录绝对值的最大值|P|_max对数据进行归一化处理，根据式(1)将负荷样本数据归一化到(0,1)区间，可表达为

P=Pactual|P|max---(1)]]>

其中P_actual为实际负荷数据，P为归一化后的负荷数据。

4.如权利要求1所述的一种计及电网拓扑约束的节点负荷预测方法，其特征是：所述步骤(5)中，节点负荷与状态量的对应关系可表达为

y_i＝A·z_i(2)

其中，y_i是m维列向量，z_i是p维列向量，关系矩阵A阵是一个m×p维矩阵，其取决于特定的网络结构与数据归一化的过程，蕴含了节点间的空间相关性。