[发明专利]基于光伏电采暖负荷相关性的配电网负荷预测方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于光伏电采暖负荷相关性的配电网负荷预测方法及系统。该方法包括：将光伏出力和电采暖负荷分布数据均转化成服从均匀分布的随机变量，得到光伏出力随机变量和电采暖负荷随机变量，并采用二元频率直方图确定Copula函数集合；Copula函数集合中的各个函数均表示光伏出力和电采暖负荷分布数据之间的关系；采用极大似然估计法确定Copula函数集合中各个函数中的参数；将参数已知的Copula函数集合中秩相关系数最小的函数确定为最优Copula函数，以得到配电网负荷预测结果。本发明能提高配电网多元负荷预测的准确性，提升电网运行的安全性和稳定性。

技术领域

本发明涉及电力负荷预测领域，特别是涉及一种基于光伏电采暖负荷相关性的配电网负荷预测方法及系统。

背景技术

随着我国对环境污染治理越来越重视，电能生产方面能源结构的不断调整，可再生能源占电力结构的比重也逐年上升，越来越多的多能互补、协同优化的新能源电力得到综合开发和利用。同时，电动汽车也在扩大其在市场上的保有量，其低碳环保的性能十分符合节能减排的政策。另一方面，由于北方冬季燃煤供暖会产生空气污染问题，电采暖设备得到了越来越广泛的使用。然而由于取暖电器的接入会大大提高电的使用量，造成尖峰负荷，会使得冬季负荷峰谷差进一步加剧，会危害电网安全稳定运行。因此，研究一种更准确的电采暖负荷预测方法，对电力系统的经济稳定运行、调峰、调频等功能具有重要意义。

当大量分布式电源和新型负荷接入配电网后，它们的不确定性和随机性给电力系统负荷预测带来了挑战，而解决这一挑战的做法是分析地区实际情况和现有数据并改进相关算法来提高负荷预测精度。然而现有的研究和算法，通常是对分布式电源接入后的配电网负荷预测进行调整，或是对电能替代中的电动汽车、电采暖分别进行预测，并没有综合考虑分布式电源和新型负荷同时接入的精准负荷预测方法。因此，目前的配电网负荷预测方法的预测准确度有待提高。

本专利的目的在于分析同时考虑分布式电源出力和新型负荷时的不确定性特征，并考虑光伏出力与电采暖负荷之间的相关性，提出更精准的配电网多元负荷预测方法，提高电网运行的安全稳定性。

发明内容

基于此，有必要提供一种基于光伏电采暖负荷相关性的配电网负荷预测方法及系统，同时考虑分布式电源出力和新型负荷时的不确定性特征，并考虑光伏出力与电采暖负荷之间的相关性，以提高配电网多元负荷预测的准确性，从而提升电网运行的安全性和稳定性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于光伏电采暖负荷相关性的配电网负荷预测方法，包括：

获取光伏出力和电采暖负荷分布数据；

将所述光伏出力和电采暖负荷分布数据均转化成服从均匀分布的随机变量，得到光伏出力随机变量的边缘分布和电采暖负荷随机变量的边缘分布；

基于所述光伏出力随机变量的边缘分布和所述电采暖负荷随机变量的边缘分布，采用二元频率直方图确定Copula函数集合；所述Copula函数集合中的各个函数均表示光伏出力和电采暖负荷分布数据之间的关系；所述Copula函数集合包括Gumbel-Copula函数、Clayton-Copula函数和Frank-Copula函数；

采用极大似然估计法确定所述Copula函数集合中各个函数中的参数，得到参数已知的Copula函数集合；

将所述参数已知的Copula函数集合中秩相关系数最小的函数确定为最优Copula函数；所述最优Copula函数用于表征配电网负荷预测结果。

可选的，所述获取光伏出力和电采暖负荷分布数据，具体包括：

由光照强度的概率分布函数确定光伏出力；

采用非参数估计法对电采暖日负荷曲线进行拟合确定电采暖边缘分布函数；所述电采暖边缘分布函数包括电锅炉边缘分布函数和发热电缆边缘分布函数；