一种自适应的配电线路超短期负荷预测方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种自适应的配电线路超短期负荷预测方法及系统，用于实现：获取同一时间用电信息采集系统的配电变压器负荷数据及配电自动化系统的配电数据；对配电变压器历史负荷数据依次执行预处理，基于相似日使用线性趋势外推超短期负荷预测算法对配电变压器负荷预测值，其中预处理包括将配电变压器负荷数据的合理范围、缺失数据及冗余数据进行归整化处理；基于所述获取的数据对配电线路损耗进行预测，得到预测结果；对预测结果进行修正，得到修正后的预测结果。本发明专利技术的有益效果为：可以自动适应配电网运行方式的变化，同步实现了配电变压器的负荷预测，并且完成了线路损耗的预测，满足多种配电自动化的应用需求，具有良好的推广价值。

【技术实现步骤摘要】
一种自适应的配电线路超短期负荷预测方法及系统
本专利技术涉及一种自适应的配电线路超短期负荷预测方法及系统，属于计算机及电力领域。
技术介绍
超短期负荷预测在控制电网的能量平衡方面发挥着重要作用。配电自动化系统中的线路负荷超短期预测，广泛应用于过负荷预警、运行方式优化、线路倒闸、故障处理、状态估计等多个方面。然而，中压配电网具有运行方式多变、电力负荷波动幅度大等不利因素，导致传统的负荷预测方法难以直接在配电网中推广应用：传统的配电线路负荷预测，主要基于线路出口采集的功率数据实施预测，当线路运行方式发生变化时，预测值不能快速跟踪实际负荷的变化。
技术实现思路
本公开的几个示例方面的概述如下。提供本概述是为了读者的方便，以提供对这些实施例的基本理解而不是完全地限定本专利技术的范围。本概述不是所有预期实施例的广泛综述，并且既不旨在标识所有方面的关键或重要元素，也不描述任何或所有方面的范围。其唯一目的在于以简化的形式呈现一个或多个实施例的一些概念，作为稍后呈现的更详细描述的前奏。为了方便，在本文中术语“一些实施例”可用于指本公开的单一实施例或者多个实施例。针对上述问题，本专利技术提出了一种自适应的配电线路超短期负荷预测方法及系统，本专利技术基于配电线路潮流计算的原理，先利用改进的相似日法预测线路上各个配电变压器的负荷，然后采用叠加法预测出配电线路的总负荷，算法稳定可靠，且预测准确度较高，能够满足配电自动化系统的工程化应用需求。本专利技术的技术方案包括一种自适应的配电线路超短期负荷预测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1，获取同一时间用电信息采集系统的配电变压器负荷数据及配电自动化系统的配电数据；S2，对配电变压器历史负荷数据依次执行预处理，基于相似日使用线性趋势外推超短期负荷预测算法对配电变压器负荷预测值，其中预处理包括将配电变压器负荷数据的合理范围、缺失数据及冗余数据进行归整化处理；S3，基于所述步骤S2获取的数据对配电线路损耗进行预测，得到预测结果；S4，对预测结果进行修正，得到修正后的预测结果。根据所述的自适应的配电线路超短期负荷预测方法，其中该方法还包括：获取被预测电路的总功率，具体使用确认每一时刻的线路总功率，其中Pfdr为线路首段功率，Pk为第k个配变的量测功率，Ploss为该线路的总损耗功率。根据所述的自适应的配电线路超短期负荷预测方法，其中步骤S2具体包括：配变历史负荷数据预处理，对配电变压器负荷数据进行归整化处理，具体包括对配电变化期负荷数据依次执行合理数值范围验证、缺失数据补齐及冗余数据删除处理；相似日选择，根据预测目标日期类型依次取出同类型的最近多个相似日的历史负荷数据；配电变压器负荷预测值的生成，使用线性趋势外推超短期负荷预测算法生成配电变压器负荷值。根据所述的自适应的配电线路超短期负荷预测方法，其中配电变压器负荷预测值的生成具体包括：对多个相似日的同一时刻点抽取出对应的配电变压器负荷数据，组成一个单序列，使用最小二乘拟合法拟合出多项式并进行外推，得到预测日的相应时刻点的负荷，其计算公式为以及a和b为0时，简化得到XN+1＝a+b(N+1)，其中xt及Xt分别为第t天某时刻点的配变真实负荷值及拟合值，N为总天数，a和b为未知变量，该式用于表示对于预测日的每一个时刻点，都会使用一次趋势外推计算，得到的各个预测点组成一个序列，进一步得到预测结果。根据所述的自适应的配电线路超短期负荷预测方法，其中步骤S3具体包括：基于计算相似日各个时刻点的线路损耗功率Ploss_t；使用线性趋势外推算法对线路损耗进行预测，其计算方式为其中a'和b'为线性外推参数，其中Ploss_N+1为线路损耗的目标预测值。根据所述的自适应的配电线路超短期负荷预测方法，其中步骤S4具体包括：计算出每个配变的负荷预测值，作为Pk_forecast；预测出对应时刻的线路损耗，作为Ploss_forecast；计算线路负荷预测值根据当前时刻预测偏差值对线路负荷预测值进行修正，具体为ΔP＝Pfdr_forecast(0)-Pfdr_forecast(0)，其中ΔP为当前时刻的预测偏差值，Pfdr_forecast(0)为当前时刻实际负荷量测值，Pfdr_forecast(0)为当前时刻预测负荷值；修正后的负荷预测值为P'fdr_forecast＝Pfdr_forecast+ΔP。本专利技术的技术方案还包括一种用于实现上述任意方法的自适应的配电线路超短期负荷预测系统，其特征在于，该系统包括：数据采集模块，用于获取同一时间用电信息采集系统的配电变压器负荷数据及配电自动化系统的配电数据；数据归整模块，用于对配电变压器历史负荷数据依次执行预处理，基于相似日使用线性趋势外推超短期负荷预测算法对配电变压器负荷预测值，其中预处理包括将配电变压器负荷数据的合理范围、缺失数据及冗余数据进行归整化处理；数据预测模块，基于所述数据归整模块获取的数据对配电线路损耗进行预测，得到预测结果；数据修正模块，对预测结果进行修正，得到修正后的预测结果。本专利技术的有益效果为：可以自动适应配电网运行方式的变化。在计算过程中，同步实现了配电变压器的负荷预测，并且完成了线路损耗的预测，从而可以满足多种配电自动化的应用需求，具有良好的推广价值。附图说明图1所示为根据本专利技术的方法的总体流程图；图2所示为根据本专利技术实施方式的系统框图。具体实施方式本专利技术的技术方案包括一种自适应的配电线路超短期负荷预测方法及系统，适用于以下将结合实施例和附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本专利技术的目的、方案和效果。需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本公开中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本公开各组成部分的相互位置关系来说的。在本公开中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。此外，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与本
的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本专利技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种元件，但这些元件不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的元件彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一元件也可以被称为第二元件，类似地，第二元件也可以被称为第一元件。本文所提供的任何以及所有实例或示例性语言(“例如”、“如”等)的使用仅意图更好地说明本专利技术的实施例，并且除非另外要求，否则不会对本专利技术的范围施加限制。因为线路改造、故障、检修或优化运行等原因，配电线路的运行方式常常发生变化，这使得单纯依据线路出口功率进行线路负荷预测变得困难：难以处理线路负荷转带、部分区段停电等非常规运行方式。虽然线路运行方式发生了变化，但是相关用户群体的用电规律并无变化。也就是说：不管运行方式如何变化，都可以按照当前运行方式所供用户的电力消费功率(负载功率)，反向推导线路出口处(线路首端)的电力供给功率。对于中压配电网，可以把配电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自适应的配电线路超短期负荷预测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1，获取同一时间用电信息采集系统的配电变压器负荷数据及配电自动化系统的配电数据；S2，对配电变压器历史负荷数据依次执行预处理，基于相似日使用线性趋势外推超短期负荷预测算法对配电变压器负荷预测值，其中预处理包括将配电变压器负荷数据的合理范围、缺失数据及冗余数据进行归整化处理；S3，基于所述步骤S2获取的数据对配电线路损耗进行预测，得到预测结果；S4，对预测结果进行修正，得到修正后的预测结果。

【技术特征摘要】
1.一种自适应的配电线路超短期负荷预测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1，获取同一时间用电信息采集系统的配电变压器负荷数据及配电自动化系统的配电数据；S2，对配电变压器历史负荷数据依次执行预处理，基于相似日使用线性趋势外推超短期负荷预测算法对配电变压器负荷预测值，其中预处理包括将配电变压器负荷数据的合理范围、缺失数据及冗余数据进行归整化处理；S3，基于所述步骤S2获取的数据对配电线路损耗进行预测，得到预测结果；S4，对预测结果进行修正，得到修正后的预测结果。2.根据权利要求1所述的自适应的配电线路超短期负荷预测方法，其特征在于，该方法还包括：获取被预测电路的总功率，具体使用确认每一时刻的线路总功率，其中Pfdr为线路首段功率，Pk为第k个配变的量测功率，Ploss为该线路的总损耗功率。3.根据权利要求1所述的自适应的配电线路超短期负荷预测方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：配变历史负荷数据预处理，对配电变压器负荷数据进行归整化处理，具体包括对配电变化期负荷数据依次执行合理数值范围验证、缺失数据补齐及冗余数据删除处理；相似日选择，根据预测目标日期类型依次取出同类型的最近多个相似日的历史负荷数据；配电变压器负荷预测值的生成，使用线性趋势外推超短期负荷预测算法生成配电变压器负荷值。4.根据权利要求3所述的自适应的配电线路超短期负荷预测方法，其特征在于，所述配电变压器负荷预测值的生成具体包括：对多个相似日的同一时刻点抽取出对应的配电变压器负荷数据，组成一个单序列，使用最小二乘拟合法拟合出多项式并进行外推，得到预测日的相应时刻点的负荷，其计算公式为以及a和b为0时，简化得到XN+1＝a+b(N+1)，其中xt及Xt分别为第t天某时刻点的配变真实负荷值及拟合值，N为总天数，a和b为未知变量，该...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛洪颖，宋红艳，张泽虎，曾刊，胡晓川，
申请(专利权)人：珠海许继芝电网自动化有限公司，珠海许继电气有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44