[发明专利]一种基于负荷密度协调系数的空间电力负荷预测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于负荷密度协调系数的空间电力负荷预测方法，适用于电网的 空间负荷预测。

背景技术

空间负荷预测(SpatialLoadForecasting，SLF)的主要任务是预测未来负荷出 现的位置及大小，是城市电网规划中不可或缺的重要环节，其预测结果是确定所需配置供 电设备容量和分布的基础，预测结果的准确程度对城市电网建设及其运行的经济性和安全 性具有深远影响。

SLF方法主要是从预测算法的理论来进行分类，一般可分为：趋势法、多元变量法、 用地仿真法、负荷密度指标法。趋势法预测精度不高，目前已不常用；多变量法数据质和量 的要求比较高，且预测精度也不高，已逐步淘汰；用地仿真法，所需数据比较繁多及计算量 较大，且我国土地的使用主要由政府决定，因此，用地仿真法带有局限性。同时，过于粗糙的 分类负荷密度指标给基于用地仿真法的空间负荷预测方法带来不利影响，且越来越明显。 因而，基于负荷密度指标的空间负荷预测方法得到更多重视。但是已有负荷密度指标的求 取方法往往忽视对实测历史负荷数据的挖掘，或是忽略同类负荷的非均匀分布问题，或是 考虑同类负荷的非均匀分布问题还不够充分、真切，显然这些问题对于提高预测精度是不 利的。

对于空间负荷预测来说，怎样充分、真切考虑同类负荷的非均匀分布问题，深入挖 掘实测历史负荷数据的信息，从而更加准确、全面、真实的表述影响因素对空间负荷的作用 量，对提高空间负荷预测精度具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提出一种科学合理，适用性强，效果佳的基于负荷密度协调系数 的空间电力负荷预测方法，通过引入新的协调系数算法，能够更好地体现不同元胞中同类 负荷的不同负荷密度，以及同一元胞负荷密度协调系数的发展趋势，并且能够克服同类负 荷在不同元胞内分布不均匀的问题；根据实测的元胞历史负荷与其供电面积、用地信息、分 类负荷密度之间的约束关系，实现对历史负荷数据的深入挖掘和空间电力负荷预测。

为实现上述目的，所采用的技术方案是：一种基于负荷密度协调系数的空间电力 负荷预测方法，其特征是，包括以下步骤：

1)生成元胞

按照10kV馈线供电范围划分待预测区域的方法生成“I类元胞”，则每个元胞的面 积为相应的10kV馈线供电范围，元胞负荷则是该10kV馈线出口实测的历史负荷数据。

按照等大小正方形网格划分待预测区域的方法生成“II类元胞”，则每个元胞的面 积就是一个小正方形的面积，以单个元胞面积的倒数作为电力负荷空间分辨率，选取适当 的电力负荷空间分辨率，如果能够确定每个II类元胞负荷的大小，就实现了空间负荷预测；

预测结果的空间分辨率之所以选用II类元胞的形式，并非I类元胞，是因为每年都 有I类元胞在新生、扩展和收缩变化，而且每个I类元胞的面积相对较大，即对于城市电网的 SLF而言，其空间分辨率不高，预测结果自然也较为粗糙，同时，II类元胞的调整却较为灵 活；

2)确定负荷密度协调系数

考虑到各I类元胞的形成时间和发展程度都不一致，即使是同类负荷，其在不同的 I类元胞内的负荷密度也并不一样，若采用统一的分类负荷密度进行预测，则势必会带来较 大的误差，故引入负荷密度协调系数消除同类负荷在不同元胞内分布不均匀的问题。然而， 以往相关空间负荷预测算法中负荷密度协调系数的求取并不能真实表征历年I类元胞负荷 密度协调系数的变化趋势，这给预测目标年负荷密度协调系数的求取带来较大误差，影响 预测结果的精度，所以，这里引入新的负荷密度协调系数β，确定β的具体步骤如下：

首先，求出每个I类元胞历年的负荷密度，见式(1)：

d_ik＝P_ik/S_i(1)

式中：d_ik为第k年第i个I类元胞的负荷密度；P_ik为第k年第i个I类元胞的负荷；S_i为 第i个I类元胞的面积；

然后，将统计的m年内所有I类元胞的负荷密度的最大值作为基准，确定出负荷密 度协调系数β，确定过程如下：

(1)统一测度变换T：