[发明专利]一种基于数据驱动的工业园多元负荷预测模型

说明书

一种基于数据驱动的工业园多元负荷预测模型，属电网运行管理领域。包括进行工业园区用能特性分析；采用“离线训练+在线应用”的方式构建工业园区电、热、冷多元负荷预测神经网络模型；考虑电、气、热三种能源的能源特性以及能量流特点，对综合能源系统的发、输、转、储、荷五个环节进行稳态模型的构建，建立区域综合能源枢纽的通用性模型，为区域综合能源系统优化调度打好基础。本发明可广泛用于区域综合能源系统的优化调度领域。

技术领域

本发明属于电网运行管理领域，尤其涉及一种基于数据驱动的工业园多元负荷预测模型。

背景技术

电力行业作为消耗一次能源最多的社会发展基础性行业之一，其发展对能源结构的影响不言而喻。

我国正由传统煤电向含多种清洁能源的能源体系转型，逐步形成了天然气、风能、光伏等多种能源并举的局面，能够满足多能互补协调运行的综合能源系统逐渐成为了研究热点。

利用综合能源系统可以提高能源利用率，开发可再生能源，促进节能减排，对我国在能源领域的发展具有重大意义。综合能源服务具有电为核心、多能互补、清洁高效等特点，符合未来能源产业智能清洁的趋势。售电企业及其他类型的能源企业可以将原本单一种类的能源服务业务转化为电、气、热等多种能源综合供应的服务模型。

工业园区建设是加快工业化和城市化进程的重要举措。

工业园区综合能源系统是结合了多种能源的多能流耦合系统，整合区域的热、冷、电、气等能源实现多种形式的供能、能量转换和储能，可以进一步减轻环境污染压力，使多种能源耦合，提高能源利用效率，充分利用可再生能源。

与综合能源系统相关的技术研究、建模仿真研究相比，综合能源系统的评价研究十分匮乏。在综合能源系统工程建设发展的过程中，评价环节的不完善会造成反馈环节无法及时有效地发挥指引的作用，无法形成良好的综合能源系统工程建设的发展机制。构建工业园区综合能源系统评价方法可有效提升综合能源系统项目管理水平，为制定统一、完整的评价标准提供帮助，同时为政策制订和项目立项提供依据。

相较于综合能源园区的能量耦合建模、优化目标、核心技术等研究内容，目前国内学者对于综合能源园区发展评估指标以及针对工业园区的低碳经济运行策略、能效低碳化管理机制相对较少。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一基于数据驱动的工业园多元负荷预测模型。其考虑电、气、热三种能源的能源特性以及能量流特点，对综合能源系统的发、输、转、储、荷五个环节进行稳态模型的构建，建立了区域综合能源枢纽的通用性模型，为接下来进行区域综合能源系统优化调度打下了良好的基础。

本发明的技术方案是：提供一种基于数据驱动的工业园多元负荷预测模型，包括对工业园内各类负荷的性质和用户用能行为特点进行分类和分析，其特征是：

1)进行工业园区用能特性分析：

工业园区相同类型区域内的楼宇建筑或活动场所往往具备某些特殊或专一功能，其用能行为往往具有相似性，而不同类型区域内的建筑物类型及其规模通常不一样；这直接对用户用能习惯、能源终端用途和各种能源利用比例造成影响；此外，用户用能行为也会受到设备事故和检修、重大文体活动等突发事件影响；

2)采用“离线训练+在线应用”的方式构建工业园区电、热、冷多元负荷预测神经网络模型：

在传统能源集线器的基础之上，采用模型燃气轮机和热电联产机组进行建模；

采用储热装置对热能响应时间量级进行扩展，保证同电和天然气能够较为统一的进行调度；

在能源转换环节，不只依赖考虑能源转换的效率的能源集线器模型，而是考虑燃气轮机和CHP机组的能源耦合特性；

在能源传输环节进行网格线性化处理，以有效地减小求解系统调度问题的复杂度；