一种电网负荷序列模拟方法和装置制造方法及图纸

本申请公开了一种电网负荷序列模拟方法和装置，方法包括：获取待模拟年份的多时间尺度特性参数；根据所述待模拟年份的多时间尺度特性参数中的月最高负荷、周特性和日特性，计算得到所述待模拟年份的初始负荷模拟序列；获取历史负荷序列并对所述历史负荷序列进行时间尺度转换，生成历史负荷转换序列；将所述初始负荷模拟序列送入预先设置的负荷序列模拟模型中，生成所述待模拟年份的目标负荷模拟序列。本申请生成的所述待模拟年份的目标负荷模拟序列可为电力系统运行规划等工作提供数据基础。同时负荷序列模拟模型直接采用历史负荷转换序列优化负荷趋势，能快速生成所需的目标负荷模拟序列，在实际的生产运行和系统规划中应用更为便捷。应用更为便捷。应用更为便捷。

【技术实现步骤摘要】
一种电网负荷序列模拟方法和装置


[0001]本申请涉及电力系统模拟领域，更具体地说，涉及一种电网负荷序列模拟方法和装置。

技术介绍

[0002]负荷预测是保证电力供需平衡的基础，并为电网、电源的规划建设以及电网企业、电网使用者的经营决策提供信息和依据，预测对象包括系统负荷和母线负荷。负荷预测是根据系统的运行特性、增容决策、自然条件与社会影响等诸多因数，在满足一定精度要求的条件下，确定未来某特定时刻的负荷数据，其中负荷是指电力需求量或用电量。
[0003]其中，电网负荷序列模拟作为负荷预测的其中一种，是电力系统经济调度中的一项重要内容。准确的电网负荷序列模拟，可以给经济合理地安排电网内部发电机组的启停，减少不必要的旋转储备容量，合理安排机组检修计划提供参考，保持电网运行的安全稳定性，保障社会的正常生产和生活，有效地降低发电成本，提高经济效益和社会效益，电网负荷序列模拟所构建的负荷特性是否与实际负荷特性一致也将直接对电力系统运行模拟结果产生影响。
[0004]目前，电网负荷序列模拟方法通常为蒙特卡洛模拟，通过生成大量的模拟序列，并统计分别其特性与历史数据的统计特性一致。但采用这种方式生成的负荷序列数据量较大，需要进行多次电力系统运行模拟，且后续还需要对电力系统运行模拟的结果进行统计，给电力系统规划等工作带来了不便。此外，在实际系统运行及规划工作中，该方式并未考虑未来年份电网的基本属性将可能发生升级更迭的问题。
[0005]因此，综上所述，需要提出一种能够兼顾未来年份电网的基本属性，且简便、快速的电网负荷序列模拟方法。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本申请提供了一种电网负荷序列模拟方法和装置，可为电力系统运行规划等工作提供数据基础，同时采用历史负荷转换序列优化负荷趋势，能快速生成所需的目标负荷模拟序列，在实际的生产运行和系统规划中应用更为便捷。
[0007]一种电网负荷序列模拟方法，包括：
[0008]获取待模拟年份的多时间尺度特性参数；
[0009]根据所述待模拟年份的多时间尺度特性参数中的月最高负荷、周特性和日特性，计算得到所述待模拟年份的初始负荷模拟序列；
[0010]获取历史负荷序列并对所述历史负荷序列进行时间尺度转换，生成历史负荷转换序列；
[0011]将所述初始负荷模拟序列送入预先设置的负荷序列模拟模型中，生成所述待模拟年份的目标负荷模拟序列，所述负荷序列模拟模型以全年总电量约束、每月总电量约束以及负荷特性约束为约束条件，以所述目标负荷模拟序列与所述历史负荷转换序列的时间分
布规律最接近为优化目标，所述全年总电量约束、所述每月总电量约束以及所述负荷特性约束基于所述待模拟年份的多时间尺度特性参数确定。
[0012]优选的，根据所述待模拟年份的多时间尺度特性参数中的月最高负荷、周特性和日特性，计算得到所述待模拟年份的初始负荷模拟序列，包括：
[0013]根据所述待模拟年份的多时间尺度特性参数中的月最高负荷和周特性，计算得到所述待模拟年份的日最高负荷特性；
[0014]根据所述待模拟年份的多时间尺度特性参数中的日特性，以及所述日最高负荷特性，确定所述待模拟年份的初始负荷模拟序列。
[0015]优选的，根据所述待模拟年份的多时间尺度特性参数中的月最高负荷和周特性，计算得到所述待模拟年份的日最高负荷特性的计算公式为：
[0016][0017]其中，为日最高负荷特性，m和w分别表示第d天所处的月份及第d天在所处的一周中天数，为月最高负荷，W
mw
为周特性。
[0018]优选的，根据所述待模拟年份的多时间尺度特性参数中的日特性，以及所述日最高负荷特性，确定所述待模拟年份的初始负荷模拟序列的计算公式为：
[0019][0020]其中，p
′
t
为初始负荷模拟序列中第t个初始模拟负荷，U为在预设的时间尺度下全年的序列长度，T
hm
为多时间尺度特性参数中的日特性，为日最高负荷特性。
[0021]优选的，对所述历史负荷序列进行时间尺度转换，包括：
[0022]根据所述历史负荷序列的时间尺度与所述预先设置的负荷序列模拟模型的时间尺度的大小，判断对所述历史负荷序列进行时间尺度转换的方向；
[0023]若所述时间尺度转换的方向为从小时间尺度转换为大时间尺度，则基于所述预先设置的负荷序列模拟模型的时间尺度对所述历史负荷序列进行等间隔均分，计算每一间隔中各个数值的平均值并作为大时间尺度的每一数值；
[0024]若所述时间尺度转换的方向为从大时间尺度转换为小时间尺度，则基于所述预先设置的负荷序列模拟模型的时间尺度确定所述历史负荷序列中每一数值需要细分的小时间尺度的数值个数，其中所述历史负荷序列中每一数值与其细分的各个小时间尺度的数值相同。
[0025]优选的，所述全年总电量约束为：
[0026][0027]其中，Y
sum
为多时间尺度特性参数中的全年总电量，为目标负荷模拟序列模拟的全年总电量，U为在预设的时间尺度下全年的序列长度，ε为可调参数。
[0028]优选的，所述每月总电量约束为：
[0029][0030]其中，为目标负荷模拟序列模拟的第m月的总电量，ε为可调参数，为多时间尺度特性参数中的月总电量。
[0031]优选的，所述负荷特性约束为：
[0032][0033]p
′
t
(1
‑
Dev)≤p
t
≤p
′
t
(1+Dev)
[0034]其中，d为t时刻所在日，p
t
为目标负荷模拟序列中第t个目标模拟负荷，为日最高负荷特性，p
′
t
为初始负荷模拟序列中第t个初始模拟负荷，Dev为与d相关的可变参数。
[0035]优选的，所述优化目标为：
[0036][0037][0038]其中，p
t
为目标负荷模拟序列中第t个目标模拟负荷，为时间尺度转换后的历史负荷转换序列中第t个历史负荷，和分别为目标负荷模拟序列以及历史负荷转换序列的标幺化的最大基准值，ω2和ω1分别为L2范数和L1范数的权重系数，a
t
为第t个目标模拟负荷与第t个历史负荷的标幺值之差。
[0039]一种电网负荷序列模拟装置，包括：
[0040]参数获取单元，用于获取待模拟年份的多时间尺度特性参数；
[0041]初始模拟单元，用于根据所述待模拟年份的多时间尺度特性参数中的月最高负荷、周特性和日特性，计算得到所述待模拟年份的初始负荷模拟序列；
[0042]历史获取单元，用于获取历史负荷序列并对所述历史负荷序列进行时间尺度转换，生成历史负荷转换序列；
[0043]优化模拟单元，用于将所述初始负荷模拟序列送入预先设置的负荷序列模拟模型中，生成所述待模拟年份的目标负荷模拟序列，所述负荷序列模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电网负荷序列模拟方法，其特征在于，包括：获取待模拟年份的多时间尺度特性参数；根据所述待模拟年份的多时间尺度特性参数中的月最高负荷、周特性和日特性，计算得到所述待模拟年份的初始负荷模拟序列；获取历史负荷序列并对所述历史负荷序列进行时间尺度转换，生成历史负荷转换序列；将所述初始负荷模拟序列送入预先设置的负荷序列模拟模型中，生成所述待模拟年份的目标负荷模拟序列，所述负荷序列模拟模型以全年总电量约束、每月总电量约束以及负荷特性约束为约束条件，以所述目标负荷模拟序列与所述历史负荷转换序列的时间分布规律最接近为优化目标，所述全年总电量约束、所述每月总电量约束以及所述负荷特性约束基于所述待模拟年份的多时间尺度特性参数确定。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述待模拟年份的多时间尺度特性参数中的月最高负荷、周特性和日特性，计算得到所述待模拟年份的初始负荷模拟序列，包括：根据所述待模拟年份的多时间尺度特性参数中的月最高负荷和周特性，计算得到所述待模拟年份的日最高负荷特性；根据所述待模拟年份的多时间尺度特性参数中的日特性，以及所述日最高负荷特性，确定所述待模拟年份的初始负荷模拟序列。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述待模拟年份的多时间尺度特性参数中的月最高负荷和周特性，计算得到所述待模拟年份的日最高负荷特性的计算公式为：其中，为日最高负荷特性，m和w分别表示第d天所处的月份及第d天在所处的一周中天数，为月最高负荷，W
mw
为周特性。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述待模拟年份的多时间尺度特性参数中的日特性，以及所述日最高负荷特性，确定所述待模拟年份的初始负荷模拟序列的计算公式为：其中，p
t
为初始负荷模拟序列中第t个初始模拟负荷，U为在预设的时间尺度下全年的序列长度，T
hm
为多时间尺度特性参数中的日特性，为日最高负荷特性。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述历史负荷序列进行时间尺度转换，包括：根据所述历史负荷序列的时间尺度与所述预先设置的负荷序列模拟模型的时间尺度的大小，判断对所述历史负荷序列进行时间尺度转换的方向；若所述时间尺度转换的方向为从小时间尺度转换为大时间尺度，则基于所述预先设置的负荷序列模拟模型的时间尺度对所述历史负荷序列进行等间隔均分，计算每一间隔中各个数值的平均值并作为大时间尺度的每一数值；若所述时间尺度转换的方向为从大时间尺度转换为小时间尺度，则基于所述预先设置的负荷序列模拟模型的时间尺度确定...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹金，郑晓东，陈悦江，卢斯煜，周保荣，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：