【技术实现步骤摘要】
面向区域综合能源系统的多元两阶段自适应堆积预测方法
[0001]本专利技术属于负荷预测
,涉及多能负荷预处理方法、启发式优化方法、集成学习负荷预测方法,尤其是面向区域综合能源系统的多元两阶段自适应堆积预测方法。
技术介绍
[0002]随着工业化飞速发展和人民生活水平日益提高,能源供给与环境问题矛盾凸显,推动能源结构转型,提高能源综合利用率和促进可持续发展势在必行。综合能源系统作为能源互联网主要承载形式,涵盖电、热和、等多种能源,能够实现不同类型能源的深度耦合,逐渐成为能源领域研究的主要方向。加快建设区域综合能源系统有助于提高各种能源形式的综合利用效率,为环境保护问题做出贡献。区域综合能源系统利用先进的物理信息系统技术和管理模式,在一定时空范围内整合电、热、冷等多形式能源,从而系统性地实现多元化能源的精益化运维。随着区域综合能源系统的推广,多能负荷预测成为精益化运维的重要前提,它保障管理部门能够做出精准调度和智能维护等决策。多能负荷预测的准确性、灵活性和效率对于区域综合能源系统实现供需平衡具有重要意义。然而,可再生能源的出力间歇性、分布不均衡、季节性变化等给区域综合能源系统的可靠供电和多能源系统的负荷预测带来了挑战。由于不同综合能源子系统之间的耦合关系难以界定,多能负荷的影响因素比传统配电网络更为复杂。
[0003]由于超短期负荷预测在电力系统中不可或缺的作用,相关技术研究正快速发展。现有的独立预测模型可大致分为参数化算法和数据驱动算法。然而,不确定的气象条件和社会事件给区域综合能源系统的多能负荷带来了诸 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.面向区域综合能源系统的多元两阶段自适应堆积预测方法,其特征在于:所述自适应堆积预测方法基于预处理模块、第一自适应堆积预测模块和第二自适应堆积预测模块;所述预处理模块用于对原始输入数据进行预处理、分解和重组生成聚类融合数据;所述第一自适应堆积预测模块用于对聚类融合数据进行冷负荷、热负荷、电负荷计算生成负荷预测数据;所述第一自适应堆积预测模块用于对负荷预测数据进行峰值冷负荷、热负荷、电负荷的误差估算生成负荷修正数据;包括如下步骤:数据预处理:调用预处理模块,对第一阶段得到的训练误差和影响因素进行预处理,以满足后续流程的要求;变量降维:调用预处理模块,使用RF
‑
RFE方法选择峰值负荷预测误差的代表性影响因素;误差估计:根据第一自适应堆积预测模块初步负荷预测结果,可以识别出预测误差较大的峰值负荷范围;根据第二自适应堆积预测模块的数据预测误差的峰值负荷时段;再训练第二自适应堆积预测模块时,将原始训练标签替换为第一个APM模型的初步训练误差,估计测试集上多能源峰值负荷的预测误差;误差修正:将测试集上的预测误差反馈给第一自适应堆积预测模块,对预测结果进行修正,每种负荷类型的固有模态函数融合都是线性添加的,将第一自适应堆积预测模块计算的多能负荷初步预测结果与第二自适应堆积预测模块输出预测误差之和。2.根据权利要求1所述的面向区域综合能源系统的多元两阶段自适应堆积预测方法,其特征在于:所述第一自适应堆积预测模块和所述第二自适应堆积预测模块均包括三个基预测器、一个元预测器和优化器;其中:所述优化器通过原子混沌搜索算法对负荷预测数据、负荷修正数据进行协作量子混沌搜索生成自适应堆积中间参数,包括如下步骤:S1
‑
1:构建基于量子的原子搜索模型;S1
‑
2:确定候选解的初始位置,计算候选解的初始度,随机生成电子层数,将候选解分配到电子层中,计算电子层的结合态、结合能、最低能级,生成随机向量;S1
‑
3:通过动态光子策略判定电子是否发生光子行为,部分电子吸收或发生电子改变能量状态,部分电子进入混沌轨道进行大规模搜索,完成对协作原子模型中的全局最优电子的搜索。3.根据权利要求2所述的面向区域综合能源系统的多元两阶段自适应堆积预测方法,其特征在于:所述通过动态光子策略判定电子是否发生光子行为,部分电子吸收或发生电子改变能量状态,部分电子进入混沌轨道进行大规模搜索,完成对协作原子模型中的全局最优电子的搜索过程,包括如下步骤:步骤S1
‑3‑
1:主导原子在第k电子层中第i个电子的能级大于主导原子在第k层电子层中的结合态,即:LO
i,k
≥BE
L,k
;则先导电子倾向于发射基于多原子协作的光子能量,协作模式下的位置更新方程如下:LS
i,k
(λ+1)=LS
i,k
(λ)+α
i
(2β
i
×
LE
‑
γ
i
×
BS
L
‑
σ
i
×
BS
F
)/k
式中:L
Si,k
(λ)和L
Si,k
(λ+1)是主导原子第k层中第i个电子的第λ和(λ+1)个迭代位置,σ
i
是(0,1)范围内随机生成的向量,BS
L
代表主导原子的结合态,q
L
是主导原子内部的电子数,BS
F
代表所有从属原子的结合态,q
F
是从属原子内的电子数;否则电子倾向于基于多原子协作吸收光子,其协同位置更新方程如下:LS
i,k
(λ+1)=LS
i,k
(λ)+α
i
(2β
i
×
LE
L,k
‑
γ
i
×
BS
L,k
‑
σ
i
×
BS
F,k
)))式中:d
L
和d
F
第k个假想层中的主导原子和从属原子的总电子数;步骤S1
‑3‑
2:电子进入混沌轨道的过程:通过如下公式建立混沌空间映射:式中:s
ij
(λ)是第i个候选解在第λ次迭代时的第j个决策变量;s
ij,max
和s
ij,m...
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