[发明专利]一种基于网格法的地理信息系统短期负荷预测方法

说明书

本发明公开了一种基于网格法的地理信息系统短期负荷预测方法。本发明在电力系统中将短期负荷预测与地理信息系统相结合，根据地理信息系统提供的数据将区域负荷初步划分为网格负荷；按照负荷用途和负荷密度的划分原则，对网格负荷进行进一步划分；然后采用谱多流形聚类方法和简单模糊聚类方法，根据给定的负荷影响因素及负荷波形变化进行网格负荷合并；在此基础上，运用BP、RBF神经网络的短期预测方法，得到短期负荷预测结果。本发明采用改进多级网格划分法，通过网格负荷的合并得到总负荷预测结果，不但满足了预测的精度，还减少了负荷预测的工作量，还方便快捷地得到各类负荷的波形及总负荷波形的变化，为电网的调度等工作提供合理有效的依据。

技术领域

本发明涉及电力系统的负荷预测领域，具体涉及一种基于网格法的地理信息系统短期负荷预测方法。

背景技术

负荷预测是电力系统的一项基本工作，电力负荷的准确预测对于电力生产和调度、电网安全运行以及国民经济具有重要意义。随着能源互联网的发展、新能源的接入、负荷之间信息的加强，电网对负荷预测中数据处理的实时性提出了更高的要求。地理信息系统(GIS)是融合了地理学、计算机科学等多门学科的技术，在电力系统的电网规划、生产运行维护管理和经营管理等方面发挥了重要作用，且随着计算机的迅速发展，地理信息系统提供的数据，具有安全、可靠、时效等特点。因此，开展地理信息系统与负荷预测相结合的研究成为未来的发展趋势。电力系统中负荷的类型具有多样性和复杂性的特点，使得准确预测负荷的难度日益增加。近年来，国内外专家和学者进行了大量短期负荷预测的研究。其中，短期负荷预测提出了很多负荷分类方法，负荷分类的研究分为2个方面：针对聚类算法的负荷分类和根据负荷波形变化的负荷分类。其中，运用模糊聚类的算法，将负荷根据特征向量及负荷特性进行合理有效分类。虽然是基于负荷特性指标的负荷分类，但都一样，都是根据负荷波形的变化规律进行分类。然而，上述的分类并没有考虑负荷预测过程的简化。地理信息系统在短期负荷预测方法方面已有大量研究，然而短期负荷预测与地理信息系统相结合进行网格划分、合并的研究还相对较少。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是将短期负荷预测与地理信息系统相结合，根据地理信息系统提供的数据，将某地区划分为网格负荷，进行网格负荷的划分和合并。通过划分网格负荷，可以快捷清楚地了解每块网格负荷的预测结果，一旦预测的数值远离正常值，需要重点观察相应地方的负荷，并及时作出调整以防负荷出现一些突发状况对负荷预测产生影响。同时，合并网格负荷，将相同类型的负荷进行合并，以此来简化一个地区的总负荷预测过程。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种基于网格法的地理信息系统短期负荷预测方法，其特征在于：在电力系统中将短期负荷预测与地理信息系统相结合，根据地理信息系统提供的数据将区域负荷初步划分为网格负荷；按照负荷用途和负荷密度的划分原则，对网格负荷进行进一步划分；然后采用谱多流形聚类方法和简单模糊聚类方法，根据给定的负荷影响因素及负荷波形变化进行网格负荷合并；在此基础上，运用BP、RBF神经网络的短期预测方法，得到短期负荷预测结果。

进一步的技术方案在于，其网格负荷划分的具体步骤如下：

1)供电地区根据地理信息系统提供的地理外貌及城市建设规划边界，形成一级网格；

2)根据地区街道的不同，一级网格划分成二级网格；

3)将根据网格负荷的分类方法，二级网格划分为三级网格；

4)三级网格负荷考虑负荷密度的影响进行相应变化。把负荷密度较大、负荷比较集中的地区进一步分解；负荷密度正常的地区，按照第三级网格来进一步划分；负荷密度较小的地区，同相邻的具有相同类别的网格负荷进行合并。

进一步的技术方案在于，所述步骤3)中的网格负荷的分类方法为按负荷用途不同来对网格负荷进行划分。