[发明专利]一种综合能源系统设备参数超短期预测方法及装置

说明书

本发明公开了一种综合能源系统设备参数超短期预测方法及装置，通过搭建历史数据库，完成机理分析和关联度分析，为预测模型建立过程中特征参数的选取提供理论依据；通过对历史数据库按照不同的设备工况进行数据划分并计算其对应的特征标识量，为后续工况预判、搜索并获取预测模型的输入数据提供判别标准；最终，通过相似性分析与灰色度建模实现预测参数的超短期预测，提供预测参数在未来0‑4小时、时间分辨率为5分钟的预测结果。本发明有效提高预测精度，为区域综合能源系统的优化调度和经济运行提供有效的参考依据。

技术领域

本发明涉及一种综合能源系统设备参数超短期预测方法及装置，属于综合能源预测技术领域。

背景技术

综合能源系统是提高能源利用效率、降低用能成本的重要技术手段，精准供需预测是综合能源系统经济规划、协同管理和优化调度的关键基础和重要前提。如何做好精准供需预测，综合能源系统设备参数的超短期预测是关键，设备参数的超短期预测需要依照参数自身的内在变化规律，兼顾外界因素对参数变化带来的种种影响，才能准确地预测出未来0-4小时内设备参数的变化情况。

目前，针对综合能源系统设备参数的超短期预测研究在基础理论方面已取得了长足的发展，工程实际应用也收获了一定的成果，纵观之下可分为两类，一类是基于机理模型的预测方法，它依赖于对设备的数学描述，物理意义明确且函数关系清晰，且预测过程具有较强的外推性能，但随着设备机理复杂程度的增加，其数学描述的难度急剧增大，预测实施的可行性与预测结果的可靠性也随之急剧下降。另一类是基于数据模型的预测方法，它的特点在于以数据样本为基础提取变量间的关联关系，开发周期短、算力需求小，预测求解的综合成本相对较低，但同样地，该方法通常难以解释其决策依据与运行逻辑，预测结果可靠度的不确定与潜藏的安全风险限制了其在工业领域中的推广应用。

整体而言，由于综合能源系统设备涉及种类众多，且不同设备其自身的运作规律在不同的时空跨度上存在着波动性，加之各种外界因素影响的不确定性，都使得以机理模型或数据模型的单一模型为基础的预测算法效果不佳。

基于此，为提升综合能源系统设备超短期预测方法的整体性能，增强方法的应用效果，本发明提出一种综合能源系统设备参数超短期预测方法及装置。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种综合能源系统设备参数超短期预测方法及装置，通过搭建历史数据库，完成机理分析和关联度分析，为预测模型建立过程中特征参数的选取提供理论依据；通过对历史数据库按照不同的设备工况进行数据划分并计算其对应的特征标识量，为后续工况预判、搜索并获取预测模型的输入数据提供判别标准；最终，通过相似性分析与灰色度建模实现预测参数的超短期预测，提供预测参数在未来0-4小时、时间分辨率为5分钟的预测结果。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

本发明提供了一种综合能源系统设备参数超短期预测方法，包括以下步骤：

采集综合能源系统设备中包括预测参数在内的各设备参数的历史时序数据，构造历史数据库。

根据对设备的机理分析从历史数据库的设备参数中选取与预测参数相关的表征参数。

对表征参数进行关联分析，从表征参数中提取特征参数。

根据特征参数计算不同运行工况类别下特征标识量。

构建综合能源系统设备在线预测模型。

确定待预测设备所处运行工况类别，从对应的历史数据库中选取与当前时刻最为相似的特征参数原始基础序列的扩展序列作为综合能源系统设备在线预测模型的输入，求解综合能源系统设备在线预测模型，得到待预测设备的设备参数预测值。

一种综合能源系统设备参数超短期预测装置，包括如下模块：