双碳目标下配电网供需平衡方法、系统、介质及计算设备技术方案

本发明专利技术涉及一种双碳目标下配电网供需平衡方法、系统、介质及计算设备，其包括：获取样本数据，并进行预处理，所述样本数据包括外部数据指标和供电系统内部电力负荷数据；确定所述电力负荷数据与各所述外部数据指标之间的关联程度，并提取能够反映各所述外部数据指标影响程度的新指标；对所述新指标进行出力、符合特性聚类分析，建立不同类型、不同地区用户典型时序用电模式，根据所述典型时序用电模式得到区域性典型样本；根据所述区域性典型样本，建立出力、负荷精准化预测模型，输出电力电量平衡结果，实现双碳目标下配电网供需平衡。本发明专利技术能对配电网供需侧形态演变进行精准的趋势预测。趋势预测。趋势预测。

【技术实现步骤摘要】
双碳目标下配电网供需平衡方法、系统、介质及计算设备


[0001]本专利技术涉及一种配电网
，特别是关于一种双碳目标下配电网供需平衡方法、系统、介质及计算设备。

技术介绍

[0002]如今人民生活水平越来越高，生活生产中对电力的需求也越来越大。在“碳达峰、碳中和”的目标下，更多的清洁能源包括水力发电、太阳能光伏发电、风力发电、生物质能发电、地热能、潮汐能等也将逐步替代传统的火力发电，作为分布式电源接入电网。在城市转型与能源互联网的建设中，城市综合体、智能楼宇、分布式光伏电站、电动汽车充电设施、高新制造业等新型用电负荷不断涌现，对于现代化城市用电结构也带来了巨大变化。分布式能源及多元化负荷的大量涌入给传统配电网的潮流供给都带来了不小的冲击，对“双碳”目标驱动下配电网供需侧形态演变进行更细致的趋势预测具有重要现实意义。

技术实现思路

[0003]针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种双碳目标下配电网供需平衡方法、系统、介质及计算设备，其能对配电网供需侧形态演变进行精准的趋势预测。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种双碳目标下配电网供需平衡方法，其包括：获取样本数据，并进行预处理，所述样本数据包括外部数据指标和供电系统内部电力负荷数据；确定所述电力负荷数据与各所述外部数据指标之间的关联程度，并提取能够反映各所述外部数据指标影响程度的新指标；对所述新指标进行出力、符合特性聚类分析，建立不同类型、不同地区用户典型时序用电模式，根据所述典型时序用电模式得到区域性典型样本；根据所述区域性典型样本，建立出力、负荷精准化预测模型，输出电力电量平衡结果，实现双碳目标下配电网供需平衡。
[0005]进一步，所述确定所述电力负荷数据与各所述外部数据指标之间的关联程度，包括：采用数据挖掘方法从不同维度，确定电力负荷与外部各数据指标之间的关联程度。
[0006]进一步，所述提取能够反映各所述外部数据指标影响程度的新指标，包括：采用主成分分析法，提取能够反映各所述外部数据指标影响程度的新指标。
[0007]进一步，所述对所述新指标进行出力、符合特性聚类分析，建立不同类型、不同地区用户典型时序用电模式，包括：根据网上电网中配变用电类型、配变投运时间、配变负载率、分布式光伏接入容量及储能装置接入这些相关数据，采用K
‑
means聚类方法，识别用户负荷类型集聚区，提取用户典型用电模式方法以及用户集群用电行为模拟方法，建立不同类型、不同地区用户典型时序用电模式。
[0008]进一步，所述根据所述区域性典型样本，建立出力、负荷精准化预测模型，采用数据包络分析方法实现，所述预测模型为：
[0009][0010]式中，ε为非阿基米德无穷小，m为输入指标数目，r为输出指标数目，θ为综合效率，为线性规划模型中输入模型的松弛变量，为线性规划模型中输出模型的松弛变量。
[0011]进一步，所述预测模型需满足约束条件为：
[0012][0013]式中，和分别为的第i种区域性典型样本输入数据和第t种输出指标数据，x
ij
为决策单元DMU的区域性典型样本输入数据，y
tj
为决策单元DMU的输出指标数据，n为评价对象的个数，为决策单元，λ
j
为使θ最小的的权重。
[0014]进一步，若干所述决策单元DMU的设定，包括：
[0015]确定配电网利用有效评价的指标模型，通过所述指标模型体现出供电量、用能效率和电能质量之间的关系：一组固定的分布式能源组合在预先设定的条件下能带来一组确定的能源输出；
[0016]将符合指标模型的区域性典型样本定义为决策单元DMU。
[0017]一种双碳目标下配电网供需平衡系统，其包括：第一获取模块、指标提取模块、第二获取模块和输出模块；所述第一获取模块，用于获取样本数据，并进行预处理，所述样本数据包括外部数据指标和供电系统内部电力负荷数据；所述指标提取模块，用于确定所述电力负荷数据与各所述外部数据指标之间的关联程度，并提取能够反映各所述外部数据指标影响程度的新指标；所述第二获取模块，用于对所述新指标进行出力、符合特性聚类分析，建立不同类型、不同地区用户典型时序用电模式，根据所述典型时序用电模式得到区域性典型样本；所述输出模块，根据所述区域性典型样本，建立出力、负荷精准化预测模型，输出电力电量平衡结果，实现双碳目标下配电网供需平衡。
[0018]一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行上述方法中的任一方法。
[0019]一种计算设备，其包括：一个或多个处理器、存储器及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行上述方法中的任一方法的指令。
[0020]本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
[0021]本专利技术在“双碳”目标的驱动下，根据分布式电源及多元化负荷的特性，分别受自
然条件(气候、地理位置、环境)、经济社会发展情况、区域定位及节假日等影响。对其接入的配网侧的供需平衡进行研究，采用对数据样本预处理、利用数据挖掘技术找平衡、对出力及负荷特性聚类分析、建立精准化预测模型的方法对配电网供需平衡进行精准预测。采用DEA的3个模型研究了配电网分布式电源及多元化负荷的出力及消纳平衡问题，进一步通过C2R效率排序模型实现了水平比较。
附图说明
[0022]图1是本专利技术一实施例中的配电网供需平衡方法流程示意图；
[0023]图2是本专利技术一实施例中的计算设备结构示意图。
具体实施方式
[0024]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例的附图，对本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本专利技术的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0026]分布式能源和多元化负荷的给传统配电网的潮流供给带来的影响分别如下：
[0027]分布式电源大量接入对配电网的影响：分布式电源的大量接入将对配电网的节点电压、潮流、短/断路电流等均带来影响，如果无规划的直接接入，将会降低配电网的供电可靠性以及降低配电网的经济性。(1)对继电保护的影响：分布式电源直接接入配网系统后，对其原本的继电保护产生以下几个影响：1)降低继电保护装置的灵敏度，甚至引起原有的继电保护装置的拒动。分布式电源产生的故障电流可能会减小流过馈本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双碳目标下配电网供需平衡方法，其特征在于，包括：获取样本数据，并进行预处理，所述样本数据包括外部数据指标和供电系统内部电力负荷数据；确定所述电力负荷数据与各所述外部数据指标之间的关联程度，并提取能够反映各所述外部数据指标影响程度的新指标；对所述新指标进行出力、符合特性聚类分析，建立不同类型、不同地区用户典型时序用电模式，根据所述典型时序用电模式得到区域性典型样本；根据所述区域性典型样本，建立出力、负荷精准化预测模型，输出电力电量平衡结果，实现双碳目标下配电网供需平衡。2.如权利要求1所述配电网供需平衡方法，其特征在于，所述确定所述电力负荷数据与各所述外部数据指标之间的关联程度，包括：采用数据挖掘方法从不同维度，确定电力负荷与外部各数据指标之间的关联程度。3.如权利要求1所述配电网供需平衡方法，其特征在于，所述提取能够反映各所述外部数据指标影响程度的新指标，包括：采用主成分分析法，提取能够反映各所述外部数据指标影响程度的新指标。4.如权利要求1所述配电网供需平衡方法，其特征在于，所述对所述新指标进行出力、符合特性聚类分析，建立不同类型、不同地区用户典型时序用电模式，包括：根据网上电网中配变用电类型、配变投运时间、配变负载率、分布式光伏接入容量及储能装置接入这些相关数据，采用K
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means聚类方法，识别用户负荷类型集聚区，提取用户典型用电模式方法以及用户集群用电行为模拟方法，建立不同类型、不同地区用户典型时序用电模式。5.如权利要求1所述配电网供需平衡方法，其特征在于，所述根据所述区域性典型样本，建立出力、负荷精准化预测模型，采用数据包络分析方法实现，所述预测模型为：式中，ε为非阿基米德无穷小，m为输入指标数目，r为输出指标数目，θ为综合效率，为线性规划模型中输入模型的松弛变量，为线性规划模型中输出模型的松弛变量。6.如权利要求5所述配电网供需平衡方法，其特征在于，所述预测模型需满足约束条件为：
式中，x
ij0
和y

【专利技术属性】
技术研发人员：潘峰，冷雪全，卜天春，周飞，胡丹，孙俊伟，孙兵兵，李文军，
申请(专利权)人：国网新疆电力有限公司巴州供电公司，
类型：发明
国别省市：