[发明专利]一种基于相关性分析和气象因子聚类的调温负荷定量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种调温负荷定量方法。特别是涉及一种基于相关性分析和气象因子聚类的调温负荷定量方法。

背景技术

随着国民经济的迅速发展与电力市场的不断完善，负荷特性分析逐步成为电力企业经营与规划不可或缺的一环，对于整个电力系统及电网运行的安全性、稳定性、经济性、合理性具有重要的理论指导作用和实践应用价值。掌握负荷的变化特性和发展规律，不仅可以提高电力企业负荷预测的准确性，有利于电力系统安全稳定地运行，还可以提高用户的供电质量，使电力企业获得更好的经济效益。负荷特性分析是通过对负荷变化、气候变化、不同行业用电习惯密切有效地观察，深入了解各行业、各个地区的负荷现状，把握该行业及地区负荷变化的规律和发展趋势的过程，根据特定的负荷特性曲线及负荷特性指标数据，关注用户的负荷特性，为电力企业的经营和发展提供支持。电力负荷根据行业不同可大体分为工业负荷、农业负荷、商业负荷、居民住宅负荷及其他负荷五大类。影响电力负荷特性的因素众多，包括气象变化、电价政策、经济水平、生活习惯、日类型等，其中气象因素又分为气温、湿度、风力、降雨量等。一般电力负荷特性具有很强的季节性、周期性、时间性规律，在日区间、月区间、季区间、年区间内负荷曲线及负荷特性指标均有所差异。

电力总负荷可以分为基准负荷和调温负荷两部分，调温负荷包括夏季降温负荷和冬季取暖负荷，主要是由于空调、电扇、电暖气等调温设备的使用而产生。随着人们生活水平的提高，电网负荷逐步增长，其中基准负荷相对比较稳定，而调温负荷所占比重不断增加，是夏冬季负荷屡创新高的主要原因。在我国大部分城市之中，夏季降温负荷占最大负荷的比例越来越高，对电网的安全稳定运行形成了巨大威胁，在具备集中供暖系统的地区冬季取暖负荷的影响会得到较大的缓解，而在单纯依靠电类设备取暖的地区，取暖负荷的影响同样不容小觑。因此，调温负荷的分析、预测及控制是电网安全稳定运行的重要保证。然而，当前电网中缺乏专门的调温负荷统计，如果通过电网建立专门的调温负荷统计体系需要花费大量的人力、物力及财力，并且由于调温设备的分散性及多样性，做到统计的准确性比较困难。因此，通过负荷特性的分析及影响因素的研究，利用调温负荷的有效算法将调温负荷从电力总负荷中分离出来成为最常用且最经济的方式。

目前，降温负荷计算方法主要最大负荷比较法和基准负荷比较法两种。最大负荷比较法通过夏季最大负荷与基本无降温负荷的春秋季节最大负荷进行比较计算，从而确定最大降温负荷；基准负荷比较法通过夏季日负荷曲线与春秋季日负荷曲线的平均值作差，确定降温负荷曲线。两种算法具有一定的缺陷：1)各气象因子(气温、湿度、风力、降雨量等)在气候条件不同的地区对降温负荷的影响权重与主导因子不同，且最高权重因子相关性系数也不尽相同，传统方法只适用于降温负荷高权重影响因子单一且严格地按季节性变化的情况，具有局限性；2)单纯的将夏季负荷与降温负荷的产生时段等同，将春秋负荷与无降温负荷的时段等同，没有考虑春夏秋负荷中特殊天气时降温负荷的变化问题，即在天气比较凉爽的夏季某天可能无降温负荷，而春秋季节中特殊天气情况下某天可能有降温负荷；3)计算过程中不定因素较多，不同的数据选取标准得到的结果差异较大，导致误差较大。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种能够更加准确且实用地计算出调温负荷的基于相关性分析和气象因子聚类的调温负荷定量方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：

1、总负荷可以分为调温负荷和基准负荷两部分。基准负荷相对比较平稳，随时间的变化较小，且在各时间段的增长量、增长率等规律相对容易掌握，在负荷预测及电网规划过程中比较容易处理；调温负荷包括夏季降温负荷与冬季取暖负荷，是引起电网总负荷波动的主要部分，也是引起夏冬季负荷高峰的主要原因。本发明的方法解决了调温负荷的定量计算问题，根据电力企业监测的总负荷值和当地气象因素，可以准确且全面地得到对应的夏季降温负荷和冬季取暖负荷数据，从而为进一步地调温负荷研究奠定基础。