城市电网总量负荷年最大值的双向预测方法技术

本发明专利技术公开了一种城市电网总量负荷年最大值的双向预测方法，1)定义负荷‑用电比；2）拟合负荷‑用电比曲线；3）计算月度负荷‑用电比；4）求取历史年各月的负荷最大值；5）基于双向预测法对目标年城市电网总量负荷进行预测。本发明专利技术通过分析用电量与负荷值的历史数据，提出负荷‑用电比，由月度用电量数据得到月度电力负荷最大值数据，从而降低电力负荷数据的波动性对预测结果的不利影响，进而进行双向预测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及城市配电网规划中的空间负荷预测领域，具体涉及一种城市电网总量负荷年最大值的双向预测方法。
技术介绍
电网规划是电网发展的重要依托，其规划水平和质量直接影响到电网供电的安全性、可靠性和经济性水平。电力负荷预测是以电力负荷为对象进行的一系列预测工作，就是要运用正确的预测方法，利用调查掌握的翔实的资料数据，对电力负荷的发展趋势做出科学合理的推断。总量负荷预测是城市电网规划的基础工作，它决定了未来城市对电力的需求量和未来城市电网的供电容量,其精度的高低直接影响着电网规划质量的优劣。随着电力市场的发展，必将对总量负荷预测提出更高的要求。然而，在实际的电力负荷预测过程中，往往都是直接在原始电力负荷年最大值的历史数据的基础上进行预测，数据时间跨度较大且稳定性差，预测精度仍有提升空间。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是避免电力负荷数据的时间跨度与波动性对预测结果的影响，提供一种城市电网总量负荷年最大值的双向预测方法，通过分析用电量与负荷值的历史数据，提出负荷-用电比，由月度用电量数据得到月度电力负荷最大值数据，从而降低电力负荷数据的波动性对预测结果的不利影响，进而进行双向预测。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案如下：一种城市电网总量负荷年最大值的双向预测方法，包括以下步骤：1)定义负荷-用电比：将负荷最大值与用电总量的比定义为负荷-用电比，计算公式为： k i = P i Q i - - - ( 1 ) ]]>其中，ki表示第i年的负荷-用电比，具有频率的量纲，为MW/亿kWh；Pi表示第i年的负荷最大值；Qi表示第i年的全市用电量；i＝1,2,…,n，n为历史数据的年数；2)拟合负荷-用电比曲线；计算每年第12个月的负荷-用电比，并据此进行曲线拟合，得到负荷-用电比曲线；3)计算月度负荷-用电比；利用拟合出来的曲线及其对应的公式计算出其它各月份的负荷-用电比；4)求取历史年各月的负荷最大值；根据已知的历史年各月用电量数据和得到的月度负荷-用电比，求取历史年各月的负荷最大值，计算公式为：Pij＝kij×Qij (2)式中，Pij表示第i年的第j月的全市最大负荷值；kij表示第i年的第j月的负荷-用电比；Qij表示第i年的第j月的全市用电量；i表示年份；j表示月份；5)基于双向预测法对目标年城市电网总量负荷进行预测。优选的，所述步骤2)中，进行曲线拟合，得到负荷-用电比曲线，包括：采用指数函数进行拟合，得到的负荷-用电比曲线，对应拟合曲线的公式见式(3)；kij＝66.75×e0.03138t (3)式中，kij表示第i年的第j月的负荷-用电比，t为月份时间。优选的，所述步骤3)中，所述公式为：kij＝66.75×e0.03138t (3)式中，kij表示第i年的第j月的负荷-用电比，t为月份时间。优选的，所述基于双向预测法对目标年城市电网总量负荷进行预测，包括：从纵横两个方向对城市电网总量负荷进行预测；横向预测方法是在时间连续性的基础上，利用总量负荷最大值的历史数据预测出目标年的各月负荷最大值，预测过程中采用线性回归、指数平滑、灰色理论三种方法分别进行预测；纵向预测方法是根据某月的整体特性，利用某一个月份的负荷在不同年份中的历史值，来预测目标年该月份的负荷值，采用线性回归、指数平滑、灰色理论三种方法分别进行预测；最后将两个方向各三个方法所得到的共六个负荷预测结果取加权平均后的值作为最终的预测结果。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过分析用电量与负荷值的历史数据，提出了负荷-用电比，由月度用电量数据得到月度电力负荷最大值数据，从而降低了电力负荷数据的波动性对预测结果的不利影响。从纵横两个方向对城市电网总量负荷进行预测，横向预测方法是在时间连续性的基础上，利用总量负荷最大值的历史数据预测出目标年的各月负荷最大值，预测过程中采用线性回归、指数平滑、灰色理论三种方法分别进行预测；纵向预测方法是根据某月的整体特性，利用某一个月份 的负荷在不同年份中的历史值，来预测目标年该月份的负荷值，同样采用线性回归、指数平滑、灰色理论三种方法分别进行预测，最后将两个方向各三个方法所得到的共六个负荷预测结果取加权平均后的值作为最终的预测结果，提高了预测精度。附图说明图1为全市用电量数据以及全市负荷最大值归一化后的关系图；图2为负荷-用电比拟合曲线。图3为本专利技术的方法流程图。具体实施方式下面结合附图对专利技术技术方案进一步说明：参照图1-图2，图1显示了实施例中郑州市全市用电量数据以及全市负荷最大值的数据统计结果归一化后的关系；图2给出了通过全市用电量和全市负荷最大值的历史值得到历年的负荷-用电比，并通过曲线拟合得到的月度负荷-用电比曲线。如图3所示，本专利技术的一种城市电网总量负荷年最大值的双向预测方法，包含以下步骤：1)定义并计算负荷-用电比；将全市负荷最大值与用电总量的比定义为负荷-用电比，计算公式为： k i = P i Q i - - - ( 1 ) ]]>其中，ki表示第i年的负荷-用电比，具有频率的量纲，为MW/亿kWh，即10-5Hz；Pi表示第i年的负荷最大值；Qi表示第i年的全市用电量；i＝1,2,…,n，n为历史数据的年数。根据郑州市统计信息网统计结果，全市用电量以及最大负荷值的统计结果如表1所示：表1全市用电量以及最大负荷值的统计结果考虑到全市各年最大负荷均出现在第12个月，同时为了计算方便，根据历史数据求出各年第12个月的负荷-用电比，见表2。表2全市2005-2012年各年第12个月的负荷-用电比2)拟合负荷-用电比曲线；根据表2所示每年第12个月的负荷-用电比数值，进行曲线拟合，本实施例采用指数函数进行拟合，得到的负荷-用电比曲线见图2，对应拟合曲线的公式见式(3)；kij＝66.75×e0.03138t (3)式中，kij表示第i年的第j月的负荷-用电比，t为月份时间。3)计算月度负荷-用电比；利用步骤2)拟合出来的曲线及公式(3)，结合历史数据，计算出每年其它各月份的负荷-用电比。2005-2012年全市用电量的历史数据统计情况见表2。表2 2005-2012年全市用电量统计表 (单位：亿kW·h)计算出来的2005-2012年全市各月的负荷-用电比见表3。表3全市2005-2012年各月的负荷-用电比4)求取历史年各月的全市负荷最大值；根据已知的历史年各月全市用电量数据和得到的月度负荷-用电比，求取 历史年各月的负荷最大值，计算公式为：Pij＝kij×Qij (2)式中，Pij表示第i年的第j月的全市最大负荷值；kij表示第i年的第j月的负荷-用电比；Qij表示第i年的第j月的全市用电量；i表示年份；j表示月份。根本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种城市电网总量负荷年最大值的双向预测方法，其特征在于，包括以下步骤：1)定义负荷‑用电比：将负荷最大值与用电总量的比定义为负荷‑用电比，计算公式为：k=PiQi---(1)]]>其中，ki表示第i年的负荷‑用电比，具有频率的量纲，为MW/亿kWh；Pi表示第i年的负荷最大值；Qi表示第i年的全市用电量；i＝1,2,…,n，n为历史数据的年数；2)拟合负荷‑用电比曲线；计算每年第12个月的负荷‑用电比，并据此进行曲线拟合，得到负荷‑用电比曲线；3)计算月度负荷‑用电比；利用拟合出来的曲线及其对应的公式计算出其它各月份的负荷‑用电比；4)求取历史年各月的负荷最大值；根据已知的历史年各月用电量数据和得到的月度负荷‑用电比，求取历史年各月的负荷最大值，计算公式为：Pij＝kij×Qij   (2)式中，Pij表示第i年的第j月的全市最大负荷值；kij表示第i年的第j月的负荷‑用电比；Qij表示第i年的第j月的全市用电量；i表示年份；j表示月份；5)基于双向预测法对目标年城市电网总量负荷进行预测。

【技术特征摘要】
1.一种城市电网总量负荷年最大值的双向预测方法，其特征在于，包括以下步骤：1)定义负荷-用电比：将负荷最大值与用电总量的比定义为负荷-用电比，计算公式为： k = P i Q i - - - ( 1 ) ]]>其中，ki表示第i年的负荷-用电比，具有频率的量纲，为MW/亿kWh；Pi表示第i年的负荷最大值；Qi表示第i年的全市用电量；i＝1,2,…,n，n为历史数据的年数；2)拟合负荷-用电比曲线；计算每年第12个月的负荷-用电比，并据此进行曲线拟合，得到负荷-用电比曲线；3)计算月度负荷-用电比；利用拟合出来的曲线及其对应的公式计算出其它各月份的负荷-用电比；4)求取历史年各月的负荷最大值；根据已知的历史年各月用电量数据和得到的月度负荷-用电比，求取历史年各月的负荷最大值，计算公式为：Pij＝kij×Qij (2)式中，Pij表示第i年的第j月的全市最大负荷值；kij表示第i年的第j月的负荷-用电比；Qij表示第i年的第j月的全市用电量；i表示年份；j表示月份；5)基于双向预测法对目标年城市电网总量负荷进行预...

【专利技术属性】
技术研发人员：李科，何茜，肖白，王璟，田春筝，刘桐彤，房龙江，李秋燕，郭勇，李鹏，孙义豪，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网河南省电力公司经济技术研究院，东北电力大学，国网河南省电力公司郑州供电公司，
类型：发明
国别省市：北京;11