一种基于配电网网格的多元负荷弹性预测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于配电网网格的多元负荷弹性预测方法，包括以下步骤：S1、将配电网网格中的多元弹性负荷进行分类；S2、最大负荷预测：采用时间序列法对配电网网格规划的年负荷的最大负荷进行预测，该预测是所述配电网网格中的多元弹性负荷的基础数据；S3、计算多元负荷的弹性系数：计算所述配电网网格中的多元弹性负荷的弹性系数，并形成约束条件；S4、通过所述配电网网格中的多元弹性负荷计算配电网网格规划年负荷的总弹性空间，确定多元负荷弹性的配电网负荷预测结果。本发明专利技术提高了考虑弹性负荷下配电网网格负荷预测的精准度，可以有效减少配变电容量需求，降低配网扩容投资费用。用。用。

A multivariate load elastic forecasting method based on Distribution Grid

【技术实现步骤摘要】
一种基于配电网网格的多元负荷弹性预测方法


[0001]本专利技术属于配电网运行分析
，具体涉及一种基于配电网网格的多元负荷弹性预测方法。

技术介绍

[0002]负荷预测是配电网规划的基础和关键，面向能源互联网的发展视角，配电网形态正朝向清洁能源广泛接入、柔性负荷灵活可控等新的特征演变，分布式电源、综合能源系统以及新型用电负荷等广泛接入到配电网中，使得负荷变为了部分可控、可调的“柔性”负荷，原有的负荷用电曲线发生变化，导致配电网规划负荷边界难以确定。以往的配电网规划已形成一套较为成熟的规则体系，也发挥着作用，但传统“流程模板式”的配电网规划面临着当前发展形势变化的严峻挑战。如何统筹考虑各类用户在时间、空间上的差异化用能需求，预测负荷弹性空间，合理界定供需边界成为当前亟待解决的问题。因此，需要明晰配电网外部变化要素对负荷边界的具体影响，并建立配电网多元负荷的弹性预测方法，研究确定不同用电场景下配电网规划负荷边界。

技术实现思路

[0003]为了解决现有技术中存在的不足，本专利技术的目的是提供一种基于配电网网格的多元负荷弹性预测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于配电网网格的多元负荷弹性预测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将配电网网格中的多元弹性负荷进行分类，主要分为三类：第一类弹性负荷为影响弹性负荷时空分布的新兴发电设施或系统；第二类弹性负荷为可响应峰谷电价的弹性负荷资源；第三类弹性负荷为可参与需求侧响应的弹性负荷资源；S2、最大负荷预测：采用时间序列法对配电网网格规划的年负荷的最大负荷进行预测，该预测是所述配电网网格中的多元弹性负荷的基础数据；S3、计算多元负荷的弹性系数：计算所述配电网网格中的多元弹性负荷的弹性系数，并形成约束条件；S4、通过所述配电网网格中的多元弹性负荷计算配电网网格规划年负荷的总弹性空间，确定多元负荷弹性的配电网负荷预测结果。2.根据权利要求1所述的一种基于配电网网格的多元负荷弹性预测方法，其特征在于，所述步骤S1中第一类多元弹性负荷包括综合能源系统和分布式电源；第二类多元弹性负荷包括电动汽车负荷；第三类多元弹性负荷为包括中央空调负荷和通信基站负荷；所述的分布式电源为分布式光伏。3.根据权利要求2所述的一种基于配电网网格的多元负荷弹性预测方法，其特征在于，所述步骤S3中多元负荷的弹性系数计算方法包括以下步骤：1)模拟所述三类多元弹性负荷的运行特性，得到所述弹性负荷原始的典型日出力/负荷时序曲线；2)基于优化模型和需求侧响应策略模拟考虑弹性的弹性负荷的典型日负荷曲线；3)将所述弹性负荷的原始日负荷曲线与弹性负荷的典型日负荷曲线两者之间的差值叠加到预测年配电网网格最大负荷典型日曲线上，形成考虑负荷弹性的新型最大负荷典型日曲线；4)根据所述的预测年配电网网格最大负荷典型日曲线变化得到多元负荷弹性空间。4.根据权利要求3所述的一种基于配电网网格的多元负荷弹性预测方法，其特征在于，所述三类多元弹性负荷中综合能源系统弹性系数的计算方法包括以下步骤：步骤4.1：建立所述综合能源系统的目标函数模型，所述目标函数模型如式(1)所示：其中，为综合能源系统单元内部典型日最大电负荷功率；步骤4.2：建立约束条件模型，所述约束条件包括功率平衡约束和设备运行约束；
①
功率平衡约束条件模型如式(2)所示：其中，为综合能源系统单元向上级电网购电功率；为风机出力；为CHP的产电功率；为P2G吸收的电功率；P
e,t
为电负荷功率；为CHP的产热功率；为GF
的产热功率；P
h,t
为热负荷功率；为综合能源单元向上级气网购气功率；为P2G的产气功率；为CHP吸收的气功率；为GF吸收的气功率；变量下标t为时段；
②
设备运行约束条件模型如式(3)所示：其中，η
P2G
为P2G的电转气效率；η
GB
为GB的气转热效率；为GB的气转热效率；分别为CHP的气转电和气转热效率；步骤4.3：计算所述综合能源系统的弹性系数基于上述建立的所述综合能源系统的目标函数和约束条件的优化模型，通过优化综合能源系统内部设备的出力，改变综合能源系统内原有电力负荷曲线，以减小电力负荷的峰谷差，考虑综合能源系统的负荷弹性系数K
Hub
计算如式(4)所示：其中，P
WG
为配电网网格常规负荷预测结果；P'
WG,Hub
为考虑综合能源系统优化运行后的配电网网格峰值负荷。5.根据权利要求3所述的一种基于配电网网格的多元负荷弹性预测方法，其特征在于，所述三类多元弹性负荷中分布式电源弹性系数的计算方法包括以下步骤：步骤5.1：采用K
‑
means聚类算法对搜集的分布式光伏出力的历史数据进行聚类，其具体步骤如下所示：假设现有一个包含n个数据点的集合X＝{x1,x2,
…
,x
n
}，聚类个数为K，即算法最终输出K个类{S1,S2,
…
,S
K
}，所述K
‑
means聚类算法的具体方法包括以下步骤：步骤5.1.1：令I＝1，从整个样本数据集X中，随机选取K个数据点作为初始聚类中心m
j
(I)，其中j＝1,2,
…
,K；步骤5.1.2：通过式(5)计算所述步骤5.1.1中任意两个数据点之间欧氏距离，即计算所述样本数据集X中的每个数据点x
i
到K个聚类中心m
j
(I)的距离d(x
i
,m
j
(I))，搜索最小距离对应的数据点x
i
，将其纳入到所述m
j
(I)所属的类别S...

【专利技术属性】
技术研发人员：于昊正，许长清，李科，李秋燕，樊江川，全少理，皇甫霄文，马杰，孙义豪，陈江涛，郭新志，郭勇，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：