一种考虑时空相关性的空间负荷预测方法和系统技术方案

本发明专利技术公开一种考虑时空相关性的空间负荷预测方法及系统，涉及配电网规划技术领域。所述方法包括：得到待规划区域对应的由多个I类元胞组成的电力地理信息系统以及由多个II类元胞组成的电力地理信息系统；根据由多个I类元胞组成的电力地理信息系统得到每两个I类元胞之间的地理参数；根据地理参数得到空间权重矩阵；根据各I类元胞的负荷时间序列得到时间权重矩阵；根据负荷时间序列得到时间

【技术实现步骤摘要】
一种考虑时空相关性的空间负荷预测方法和系统


[0001]本专利技术涉及配电网规划
，特别是涉及一种考虑时空相关性的空间负荷预测方法和系统。

技术介绍

[0002]随着城市的不断发展和建设，人口流动加快，城市电网电力负荷的空间特性和地域特性日益突出。在进行负荷预测时，仅预测负荷的数值大小并不给出负荷的空间和地域分布情况，已经不能满足城网规划的精细要求，因此需要进行空间电力负荷预测，也称为空间负荷预测。
[0003]空间负荷预测是进行城网规划前的必要环节，准确的空间负荷预测对于提高城网规划的可靠性和经济性具有重要意义，但是，现有的空间负荷预测方法侧重挖掘负荷的时序规律，即只考虑各负荷之间的时间相关性，对负荷的空间变化情况考虑不充分的问题，导致最终的负荷预测结果并不准确。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种考虑时空相关性的空间负荷预测方法和系统，可提高空间负荷预测结果的准确性。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]一种考虑时空相关性的空间负荷预测方法，包括：
[0007]对待规划区域的电力地理信息系统进行处理得到由多个I类元胞组成的电力地理信息系统以及由多个II类元胞组成的电力地理信息系统；所述由多个I类元胞组成的电力地理信息系统为在所述待规划区域的电力地理信息系统中绘制元胞图层得到的；所述由多个II类元胞组成的电力地理信息系统为对所述待规划区域的电力地理信息系统进行网格划分得到的；
[0008]根据所述由多个I类元胞组成的电力地理信息系统得到所有I类元胞中每两个I类元胞之间的地理参数；所述地理参数包括距离和共享边界系数；
[0009]根据所有I类元胞中每两个I类元胞之间的地理参数得到所述待规划区域负荷的空间权重矩阵；
[0010]根据各I类元胞中每两个I类元胞的负荷时间序列的皮尔逊相关系数得到所述待规划区域负荷的时间权重矩阵；所述负荷时间序列包括多个历史时刻的负荷功率；
[0011]对于任意一个I类元胞，根据所述I类元胞的负荷时间序列得到所述I类元胞的时间
‑
负荷功率散点图，并采用网格局部离群因子检测算法对所述I类元胞的时间
‑
负荷功率散点图进行处理得到所述I类元胞的时间
‑
负荷功率散点图中各点的局部离群因子；
[0012]根据所述I类元胞的时间
‑
负荷功率散点图中各点的局部离群因子以及所述I类元胞的时间
‑
负荷功率散点图得到所述I类元胞的基准负荷；
[0013]确定所有I类元胞的基准负荷为所述待规划区域的基准年份负荷矩阵；
[0014]根据所述待规划区域的基准年份负荷矩阵、所述待规划区域负荷的空间权重矩阵、所述待规划区域负荷的时间权重矩阵以及由多个II类元胞组成的电力地理信息系统得到所述待规划区域内各II类元胞的空间负荷预测值。
[0015]可选的，根据所述由多个I类元胞组成的电力地理信息系统得到所有I类元胞中每两个I类元胞之间的共享边界系数，具体包括：
[0016]对于第i个I类元胞和第j个I类元胞，根据公式计算第i个I类元胞与第j个I类元胞之间的共享边界系数；其中，b
ij
为第i个I类元胞与第j个I类元胞之间的共享边界系数，l
ij
为第i个I类元胞与第j个I类元胞之间共享边界的长度，l
i,min
为与第i个I类元胞相邻的所有I类元胞中共享边界长度的最小值，l
i,max
为与第i个I类元胞相邻的所有I类元胞中共享边界长度的最大值。
[0017]可选的，根据所有I类元胞中每两个I类元胞之间的地理参数得到所述待规划区域负荷的空间权重矩阵，具体包括：
[0018]根据所有I类元胞中每两个I类元胞之间的地理参数得到所有I类元胞中每两个元胞负荷之间的空间权重；
[0019]确定所有I类元胞中每两个元胞负荷之间的空间权重组成的矩阵为所述待规划区域负荷的空间权重矩阵。
[0020]可选的，根据各I类元胞中每两个I类元胞的负荷时间序列的皮尔逊相关系数得到所述待规划区域负荷的时间权重矩阵，具体包括：
[0021]根据各I类元胞的负荷时间序列计算所有I类元胞中每两个I类元胞的负荷时间序列的皮尔逊相关系数得到每两个元胞负荷之间的时间相关系数；
[0022]确定所有I类元胞中每两个元胞负荷之间的时间相关系数组成的矩阵为所述待规划区域的负荷时间权重矩阵。
[0023]可选的，根据所述I类元胞的时间
‑
负荷功率散点图中各点的局部离群因子以及所述I类元胞的时间
‑
负荷功率散点图得到所述I类元胞的基准负荷，具体包括：
[0024]将所述局部离群因子大于设定阈值的点在所述I类元胞的时间
‑
负荷功率散点图中删除得到所述I类元胞去除异常散点图；
[0025]确定所述I类元胞去除异常散点图中所有点对应的负荷功率中的最大值为所述I类元胞的基准负荷。
[0026]可选的，根据所述待规划区域的基准年份负荷矩阵、所述待规划区域负荷的空间权重矩阵、所述待规划区域负荷的时间权重矩阵以及由多个II类元胞组成的电力地理信息系统得到所述待规划区域内各II类元胞的空间负荷预测值，具体包括：
[0027]根据所述待规划区域的基准年份负荷矩阵、所述待规划区域负荷的空间权重矩阵以及所述待规划区域负荷的时间权重矩阵得到所述待规划区域内各I类元胞的空间负荷预测值；
[0028]根据所述待规划区域内各I类元胞的空间负荷预测值以及由多个II类元胞组成的电力地理信息系统得到所述待规划区域内各II类元胞的空间负荷预测值。
[0029]可选的，根据所述I类元胞的负荷时间序列得到所述I类元胞的时间
‑
负荷功率散点图，并采用网格局部离群因子检测算法对所述I类元胞的时间
‑
负荷功率散点图进行处理得到所述I类元胞的时间
‑
负荷功率散点图中各点的局部离群因子，具体包括：
[0030]根据所述I类元胞的负荷时间序列得到所述I类元胞的时间
‑
负荷功率散点图；
[0031]对所述元胞的时间
‑
负荷功率散点图进行网格划分，得到网格散点图；所述网格散点图内的每个网格内包括一个或多个点；
[0032]采用LOF算法计算所述网格散点图中所有边界网格内各点的局部离群因子。
[0033]一种考虑时空相关性的空间负荷预测系统，包括：
[0034]电力地理信息系统处理模块，用于对待规划区域的电力地理信息系统进行处理得到由多个I类元胞组成的电力地理信息系统以及由多个II类元胞组成的电力地理信息系统；所述由多个I类元胞组成的电力地理信息系统为在所述待规划区域的电力地理信息系统中绘制元胞图层得到的；所述由多个II类元胞组成的电力地理信息系统为对所述待规划区域的电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑时空相关性的空间负荷预测方法，其特征在于，包括：对待规划区域的电力地理信息系统进行处理得到由多个I类元胞组成的电力地理信息系统以及由多个II类元胞组成的电力地理信息系统；所述由多个I类元胞组成的电力地理信息系统为在所述待规划区域的电力地理信息系统中绘制元胞图层得到的；所述由多个II类元胞组成的电力地理信息系统为对所述待规划区域的电力地理信息系统进行网格划分得到的；根据所述由多个I类元胞组成的电力地理信息系统得到所有I类元胞中每两个I类元胞之间的地理参数；所述地理参数包括距离和共享边界系数；根据所有I类元胞中每两个I类元胞之间的地理参数得到所述待规划区域负荷的空间权重矩阵；根据各I类元胞中每两个I类元胞的负荷时间序列的皮尔逊相关系数得到所述待规划区域负荷的时间权重矩阵；所述负荷时间序列包括多个历史时刻的负荷功率；对于任意一个I类元胞，根据所述I类元胞的负荷时间序列得到所述I类元胞的时间
‑
负荷功率散点图，并采用网格局部离群因子检测算法对所述I类元胞的时间
‑
负荷功率散点图进行处理得到所述I类元胞的时间
‑
负荷功率散点图中各点的局部离群因子；根据所述I类元胞的时间
‑
负荷功率散点图中各点的局部离群因子以及所述I类元胞的时间
‑
负荷功率散点图得到所述I类元胞的基准负荷；确定所有I类元胞的基准负荷为所述待规划区域的基准年份负荷矩阵；根据所述待规划区域的基准年份负荷矩阵、所述待规划区域负荷的空间权重矩阵、所述待规划区域负荷的时间权重矩阵以及由多个II类元胞组成的电力地理信息系统得到所述待规划区域内各II类元胞的空间负荷预测值。2.根据权利要求1所述的考虑时空相关性的空间负荷预测方法，其特征在于，根据所述由多个I类元胞组成的电力地理信息系统得到所有I类元胞中每两个I类元胞之间的共享边界系数，具体包括：对于第i个I类元胞和第j个I类元胞，根据公式计算第i个I类元胞与第j个I类元胞之间的共享边界系数；其中，b
ij
为第i个I类元胞与第j个I类元胞之间的共享边界系数，l
ij
为第i个I类元胞与第j个I类元胞之间共享边界的长度，l
i,min
为与第i个I类元胞相邻的所有I类元胞中共享边界长度的最小值，l
i,max
为与第i个I类元胞相邻的所有I类元胞中共享边界长度的最大值。3.根据权利要求1所述的考虑时空相关性的空间负荷预测方法，其特征在于，根据所有I类元胞中每两个I类元胞之间的地理参数得到所述待规划区域负荷的空间权重矩阵，具体包括：根据所有I类元胞中每两个I类元胞之间的地理参数得到所有I类元胞中每两个元胞负荷之间的空间权重；确定所有I类元胞中每两个元胞负荷之间的空间权重组成的矩阵为所述待规划区域负
荷的空间权重矩阵。4.根据权利要求1所述的考虑时空相关性的空间负荷预测方法，其特征在于，根据各I类元胞中每两个I类元胞的负荷时间序列的皮尔逊相关系数得到所述待规划区域负荷的时间权重矩阵，具体包括：根据各I类元胞的负荷时间序列计算所有I类元胞中每两个I类元胞的负荷时间序列的皮尔逊相关系数得到每两个元胞负荷之间的时间相关系数；确定所有I类元胞中每两个元胞负荷之间的时间相关系数组成的矩阵为所述待规划区域的负荷时间权重矩阵。5.根据权利要求1所述的考虑时空相关性的空间负荷预测方法，其特征在于，根据所述I类元胞的时间
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负荷功率散点图中各点的局部离群因子以及所述I类元胞的时间
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负荷功率散点图得到所述I类元胞的基准负荷，具体包括：将所述局部...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖白，李学思，
申请(专利权)人：东北电力大学，
类型：发明
国别省市：