一種基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的電力負荷預(yù)測模型的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及配電網(wǎng)負荷優(yōu)化預(yù)測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的電力 負荷預(yù)測模型。
【背景技術(shù)】
[0002] 配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)的重要組成部分，是電力系統(tǒng)運行的集中反映，它的主要任務(wù) 是把電源或輸電網(wǎng)獲得的電能直接分配給不同電壓等級的用戶。配電網(wǎng)優(yōu)化是一個動態(tài)、 多目標(biāo)、不確定性以及非線性的整數(shù)規(guī)劃問題，常規(guī)方法難以有效解決問題；通過科學(xué)合理 的配電網(wǎng)優(yōu)化工作，不僅可以優(yōu)化配電線路走向，還可以提高整個社會的用電效益；此外， 對配電網(wǎng)的優(yōu)化規(guī)劃可以降低系統(tǒng)的損耗及增加電網(wǎng)的運行效率，也可以科學(xué)的確定變電 站的容量、位置和供電范圍，達到系統(tǒng)有效運行管理的要求。配電網(wǎng)優(yōu)化可以大大提高系統(tǒng) 的運行可靠性，是提高系統(tǒng)投資效益的最有效途徑，配電網(wǎng)優(yōu)化的合理性直接影響著配電 網(wǎng)自動化設(shè)施的投資效益，是配電自動化實施的前提和基礎(chǔ)?？茖W(xué)合理的配電網(wǎng)優(yōu)化具有 非常重要的社會和經(jīng)濟意義。
[0003] 電力負荷數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)是電力營銷技術(shù)支持系統(tǒng)的組成部分，它是以計算機應(yīng) 用技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、電力自動控制技術(shù)為基礎(chǔ)的信息采集、處理和實時監(jiān)控系統(tǒng)。電力 負荷優(yōu)化和預(yù)測對電力系統(tǒng)運行有著重要的輔助作用，其優(yōu)化預(yù)測精度的高低直接影響 到電力系統(tǒng)運行的安全性、經(jīng)濟性和供電質(zhì)量。因此針對電力負荷短期預(yù)測問題建立智能 預(yù)測模型的方法，并對電力負荷理論基礎(chǔ)、概念發(fā)展、模型預(yù)測方法進行研究很有必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是針對電力行業(yè)實際需要，提供一種分析挖掘電網(wǎng)海量數(shù)據(jù)，確定 各個因素間的相關(guān)性，基于成熟的預(yù)測算法理論，構(gòu)造適合電力負荷預(yù)測的新型模型，實現(xiàn) 對電力負荷的精確預(yù)測，并利用大數(shù)據(jù)技術(shù)實現(xiàn)對預(yù)測過程的監(jiān)控及預(yù)測結(jié)果的展示基于 大數(shù)據(jù)技術(shù)的電力負荷預(yù)測模型。
[0005] -種基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的電力負荷預(yù)測模型，包括配電網(wǎng)優(yōu)化和配電網(wǎng)負荷預(yù)測， 配電網(wǎng)優(yōu)化包括主干線布線確定、負荷連接的確定、供電網(wǎng)絡(luò)的布局以及配電網(wǎng)優(yōu)化算 法； 在進行配網(wǎng)規(guī)劃時，首先收集資料，包括負荷大小、負荷點的坐標(biāo)、物理約束。變電站 (即電源）設(shè)在規(guī)劃區(qū)域的負荷中心，然后根據(jù)物理約束和負荷密度將規(guī)劃供電區(qū)域劃分為 多個較小供電區(qū)域（以下簡稱小分區(qū))，在每個小分區(qū)內(nèi)引出一條主干線形成輻射式網(wǎng)，對 該小分區(qū)負荷供電。為了保證各個小分區(qū)內(nèi)的負荷用電的可靠性，各小區(qū)域的總負荷矩要 盡量接近，而且各個負荷點的電壓降落要求在允許的范圍內(nèi)，設(shè)小分區(qū)內(nèi)任意負荷點的電 壓降落為Al/ ,則：S 式中，JT1為系數(shù)，根據(jù)負荷轉(zhuǎn)移情況確定；Al/為任意負荷點的電壓降落，IcV5AIZ elS 規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)允許的電壓降落，單位為kV。
[0006] 分別對每個小分區(qū)的電源點和負荷點進行初始編號，根據(jù)物理約束及負荷密度將 各小分區(qū)劃分成幾個小分塊，根據(jù)各小分塊距離電源點的相對位置依次形成各個小分塊內(nèi) 網(wǎng)架，然后實現(xiàn)相鄰區(qū)域的拉手。
[0007] 主干線的確定： 1)不考慮物理約束 主干線的位置會影響網(wǎng)絡(luò)的損耗和電壓降落，而負荷矩直接影響網(wǎng)絡(luò)的損耗和電壓降 落，因此主干線的位置根據(jù)負荷矩來確定。對于某個小分區(qū)，過其各個小分塊的首節(jié)點，作 直線y =k，使得各負荷點至該直線負荷矩F最小，即
【主權(quán)項】
1. 一種基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的電力負荷預(yù)測模型，包括配電網(wǎng)優(yōu)化和配電網(wǎng)負荷預(yù)測， 配電網(wǎng)優(yōu)化包括主干線布線確定、負荷連接的確定、供電網(wǎng)絡(luò)的布局以及配電網(wǎng)優(yōu)化算法。
2. -種如權(quán)利要求1所述的基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的電力負荷預(yù)測模型，其特征在于，在進 行配網(wǎng)規(guī)劃時，首先收集資料，包括負荷大小、負荷點的坐標(biāo)、物理約束，變電站設(shè)在規(guī)劃區(qū) 域的負荷中心，然后根據(jù)物理約束和負荷密度將規(guī)劃供電區(qū)域劃分為多個較小供電區(qū)域， 即小分區(qū)，在每個小分區(qū)內(nèi)引出一條主干線形成輻射式網(wǎng)，對該小分區(qū)負荷供電，各小區(qū)域 的總負荷矩要盡量接近，而且各個負荷點的電壓降落要求在允許的范圍內(nèi)，設(shè)小分區(qū)內(nèi)任 意負荷點的電壓降落為Ai/,則：AiZiI lJMZei 式中，I1為系數(shù)，根據(jù)負荷轉(zhuǎn)移情況確定；AU為任意負荷點的電壓降落，1^;41^為 規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)允許的電壓降落，單位為kV， 分別對每個小分區(qū)的電源點和負荷點進行初始編號，根據(jù)物理約束及負荷密度將各 小分區(qū)劃分成幾個小分塊，根據(jù)各小分塊距離電源點的相對位置依次形成各個小分塊內(nèi)網(wǎng) 架，然后實現(xiàn)相鄰區(qū)域的拉手。
3. -種如權(quán)利要求2所述的基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的電力負荷預(yù)測模型，其特征在于，主干 線布線的確定具體為： 1) 不考慮物理約束 主干線的位置會影響網(wǎng)絡(luò)的損耗和電壓降落，而負荷矩直接影響網(wǎng)絡(luò)的損耗和電壓降 落，因此主干線的位置根據(jù)負荷矩來確定，對于某個小分區(qū)，過其各個小分塊的首節(jié)點，作 直線JfZlbc,使得各負荷點至該直線負荷矩/7最小，即
式中，Z7為各負荷點至該直線的總負荷矩，kWm ; A分別為負荷點i的橫坐標(biāo)和縱坐 標(biāo)，m 為負荷點i的有功功率，kW ;幼直線的斜率， 求解上式無約束最優(yōu)化問題得對霞，直線= h為小分塊初始主干線的位置， 2) 考慮物理約束 對于需要考慮物理約束及沿道路布線時，根據(jù)實際的情況確定出滿足物理約束的中間 節(jié)點，根據(jù)這些中間節(jié)點自動形成主干線，當(dāng)小分區(qū)內(nèi)的各小分塊的主干線都確定后，可以 將相鄰小分塊的主干線連接在一起，首尾依次相接，形成小分區(qū)的主干線。
4. 一種如權(quán)利要求3所述的基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的電力負荷預(yù)測模型，其特征在于，負荷 連接的確定具體為：以路徑最短和損耗最小為原則連接各負荷點，定義在連接負荷點過程 中所產(chǎn)生的新交叉點為中間節(jié)點；電源點為根節(jié)點，電源點、負荷點和中間節(jié)點均稱為節(jié) 點，首先計算各負荷點至小分塊主干線的距離以及負荷點之間的距離，根據(jù)其距離依次連 接各負荷，設(shè)小分塊內(nèi)所有負荷點的集合為M其主干線兩側(cè)的區(qū)域內(nèi)的負荷點集合分別為 和i/3 ,即U=IZ1 YIZ2 ,首先處理集合O1，設(shè)IZ1中總負荷點數(shù)為Jf1,對于任意的負荷點 之，負荷點i、j前坐標(biāo)分別為（ziji)和（4叉/)，負荷點i、j· 至主干線的距離分別記為tini、iinj',負荷點/與j前距離t/ijf艮據(jù)下式計算
式中，針為系數(shù)，針>1.2;，為負荷點i與篇線與平行于主干線的直線之間的夾角， 在計算i/ij時，根據(jù)最短路徑和損耗最小的原則選取，， 負荷點i與J之間距離的最小值1為 ^djt=Wkk y^,j = U1K ,? - ti + IK JV1J 式中，々為負荷點，々e M i·關(guān)I
5. -種如權(quán)利要求4所述的基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的電力負荷預(yù)測模型，其特征在于，確定 變電站整體聯(lián)絡(luò)的布局即確定變電站聯(lián)絡(luò)關(guān)系矩陣，設(shè)某一供電分塊中共/?座變電站，編 號為1，2,，/7,定義變電站聯(lián)絡(luò)矩陣嫂η下：
式中：《i，J表示第i號變電站和第J號變電站的聯(lián)絡(luò)關(guān)系，