[发明专利]一种考虑区域能效协同优化的能源需求预测方法及系统

说明书

本发明公开了一种考虑区域能效协同优化的能源需求预测方法及系统，涉及能源需求预测技术领域。所述方法包括：根据区域历史能源消耗数据集，构建区域能源消耗数据矩阵；其中，所述区域历史能源消耗数据集包括用户煤炭消耗数据、用户石油消耗数据、用户天然气消耗数据和用户核能消耗数据；根据区域历史生产总值数据集，构建区域生产总值数据矩阵；将所述区域能源消耗数据矩阵和所述区域生产总值数据矩阵输入深度置信网络进行特征训练，得到能源需求量预测值。本发明能够通过分析区域之间煤炭、石油、天然气、核能消耗量与生产总值间的关系特征值，提高区域煤炭、石油、天然气、核能能源需求量预测的准确性。

技术领域

本发明涉及能源需求预测技术领域，尤其涉及一种考虑区域能效协同优化的能源需求预测方法及系统。

背景技术

区域能源是一种冷、热、水、电协同作用的区域能源解决方案，旨在发展冷，热，生活热水和电力的生产和供应之间的协同作用。在传统的能源需求预测中，通常只考虑经济规模和增长、人口规模和增速、产业结构和发展等的影响，很少考虑区域之间煤炭、石油、天然气、核能需求量与生产总值、能效的关联、制约和协同关系。冷、热、电多种能源具有关系复杂并交互作用的随机和模糊不确定性事件或参量的系统。在各种不确定性随机和模糊事件或参量的影响下，冷、热、电多种能源需求变得更具随机特性和模糊特性，这些特性都会影响地区能源利用效率。

现有的冷、热、电多种能源需求预测通常采用确定性计算或概率分析计算方法。确定性计算的方法通常是在假设冷、热、电多种能源需求都确定的情况下进行地区能源需求预测，也没有考虑能源利用效率等因素的影响，计算结果难以反映地区能源需求的实际情况。而概率分析计算通常是在只假设冷、热、电能源中某个单一因素为不确定性因素的情况下冷、热、电多种能源需求预测量，计算不够全面。

发明内容

本发明目的在于，提供一种考虑区域能效协同优化的能源需求预测方法及系统，通过分析区域之间煤炭、石油、天然气、核能消耗量与生产总值间的关系特征值，确定区域煤炭、石油、天然气、核能能源需求量的预测值。

为实现上述目的，本发明提供一种考虑区域能效协同优化的能源需求预测方法，包括：

根据区域历史能源消耗数据集，构建区域能源消耗数据矩阵；其中，所述区域历史能源消耗数据集包括用户煤炭消耗数据、用户石油消耗数据、用户天然气消耗数据和用户核能消耗数据；

根据区域历史生产总值数据集，构建区域生产总值数据矩阵；其中，所述区域历史生产总值数据集包括煤炭消耗相关数据、石油消耗相关数据、天然气消耗相关数据和核能消耗相关数据；

将所述区域能源消耗数据矩阵和所述区域生产总值数据矩阵输入深度置信网络进行特征训练，得到能源需求量预测值。

优选地，所述的考虑区域能效协同优化的能源需求预测方法，还包括：根据所述区域能源消耗数据矩阵和所述区域生产总值数据矩阵，计算区域能源利用效率。

优选地，所述深度置信网络的构建过程包括：

构建一个输入层、三个隐藏层和一个输出层的网络结构模型；

利用受限玻尔兹曼机在无监督情况下，对所述网络结构模型进行训练，得到输入变量之间的协同关系特性。

优选地，所述利用受限玻尔兹曼机在无监督情况下，对所述网络结构模型进行训练，得到输入变量之间的协同关系特性，包括：

利用受限玻尔兹曼机在无监督情况下，对所述网络结构模型进行训练，得到区域内不同能源需求量之间的协同关系特性、区域之间不同能源需求量的协同关系特性、得到区域内不同能源需求量与生产总值、能效之间的协同关系特性，以及区域之间不同能源需求量与生产总值、能效的协同关系特性。

本发明还提供一种考虑区域能效协同优化的能源需求预测系统，包括：