[发明专利]一种计及城市发展程度的多阶段空间负荷预测方法

说明书

本发明是一种计及城市发展程度的多阶段空间负荷预测方法，其特点是，包括：生成元胞、基础数据整合、构建近期空间负荷预测模型、构建中、远期空间负荷预测模型等步骤，用以实现待预测区域的多阶段，即近、中、远期空间负荷预测，使空间负荷预测(SLF)与城市多阶段规划相匹配，且对新建小区和严重匮乏的历史负荷数据具有强鲁棒性。

技术领域

本发明涉及城市配电网规划中空间负荷预测领域，是一种计及城市发展程度的多阶段空间负荷预测方法。

背景技术

空间电力负荷预测是对指定供电区域内未来电力负荷大小及其分布的预测，又称空间负荷预测(Spatial Load Forecasting，SLF)，其预测结果将直接影响电力设备配置的科学性与合理性，是城市电网规划的基础。

目前SLF方法主要分为趋势外推法、用地仿真法、多变量法以及负荷密度指标法(又称分类分区法)等。然而，现有的SLF方法都是在历史负荷数据充足的条件下才能够得以应用，对于无历史负荷数据或历史负荷数据严重匮乏的供电小区却无能为力，此外这些SLF方法没有考虑城市发展建设的多阶段性，并且未计及大用户的增长等情况，对新建供电小区未来几年负荷的预测结果带来不利影响，仅能对单一阶段目标年的空间电力负荷的进行有效预测。

发明内容

本发明的目的是，克服现有技术的不足，提供一种与城市多阶段规划相匹配，且对新建小区和严重匮乏的历史负荷数据具有强鲁棒性的计及城市发展程度的多阶段空间负荷预测方法。

实现本发明目的所采用的技术方案是，一种计及城市发展程度的多阶段空间负荷预测方法，其特征在于，它包括以下步骤：

1)生成元胞

依据待预测区域的城市规划方案，构建与城市建设各阶段相对应的电力地理信息系统(geographic information system，GIS)，在该电力GIS中以各用户的用电范围生成I类元胞，以等大小网格生成II类元胞；

2)基础数据整合

对待预测区域的城市规划方案、业扩报装计划、同类型负荷历史数据、相关城市电网规划标准相关的基础数据进行整合；

3)构建近期空间负荷预测模型

利用城市规划方案中的用地信息、用户的业扩报装计划，结合少量的历史负荷数据、分类负荷同时率和权重系数建立待预测区域的近期SLF模型，见公式(1)，

式中：P_ijt为待预测区域中第j类负荷中第i个I类元胞在第t年的负荷值；k_jt为第j类负荷在第t年的负荷同时率；a_jt为第j类负荷在第t年的权重系数；P_Ijt为第j类负荷中第i个I类元胞在第t年的业扩报装计划；S_ij为待预测区域中第j类负荷中第i个I类元胞的占地面积；N_j,t-1为第j类负荷在第t-1年的I类元胞个数；P_jm,t-1为第j类负荷中第m个I类元胞在第t-1年时的负荷；S_jm为第j类负荷中第m个I类元胞的占地面积；

其中，与D_Ijt的比值为r，权重系数为a_jt，当0r≤0.5时，0.1a_jt≤0.3；当0.5r1时，0.3a_jt0.5；当r＝1时，a＝0.5；当1r≤1.5时，0.5a_jt≤0.8；当1.5r时，0.8a_jt≤0.95；

其中：为第j类负荷中所有I类元胞在第t年的平均分类负荷密度；D_Ijt为第j类负荷中第i个I类元胞在第t年的业扩报装负荷密度；