一种能源运行负荷预测及预警方法技术

本发明专利技术提供了一种能源运行负荷预测及预警方法，涉及能源预测技术领域，包括以下步骤：收集数据、划分区域、判断用水负荷值变量、分析水能需求变量、构建模型、模型优化、负荷预测、变量监测和异常预警；本发明专利技术将供水管网根据居民住宅用水、商业工业用水用水的不同来划分第一管网区域为和第二管网区域，通过收集人口、社会固定资产投资额、人均用水支出、居民消费价格指数、商业工业单位用水支出、表征区域商业工业投资因素，来计算获得水负荷值变量，配合GDP、城市化率及水能源消费比重数据，分析得到水能需求变量，并将各变量对模型中的各区域进行赋值，确定未来负荷值的范围，拟合负荷历史数据得到未来供水负荷的预测值，方便规划。方便规划。方便规划。

【技术实现步骤摘要】
一种能源运行负荷预测及预警方法


[0001]本专利技术涉及能源预测
，尤其涉及一种能源运行负荷预测及预警方法。

技术介绍

[0002]水源是水的来源和存在形式地域总称，水源是生命之源，物质，信息，能量传递的重要中介，是地球表面生物体生存的不可替代的资源，水源主要存在于海洋，河湖，冰川雪山等区域，它们通过大气运动等形式得到更新，水源是人类从事生产生活活动离不开的宝贵资源，也是人类赖以生存的能源之一；
[0003]随着城市规模不断扩大，大量投资用于供水管网的建设，在水利水务中，供水负荷判断是水务中的重要工作，是制定供水发展规划的重要依据，其预测的准确度直接影响着城市供水发展的优劣，然而，现有技术中，缺乏对供水运行负荷预测的系统化方法，使得供水改造有时候跟不上城市化发着的进程，造成水能不足或者浪费，因此，本专利技术提出一种能源运行负荷预测及预警方法以解决现有技术中存在的问题。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术提出一种能源运行负荷预测及预警方法，该能源运行负荷预测及预警方法便于系统化的预测未来的供水负荷，方便早做规划，使得城市供水系统发展跟上城市化发展的节奏。
[0005]为实现本专利技术的目的，本专利技术通过以下技术方案实现：一种能源运行负荷预测及预警方法，包括以下步骤：
[0006]步骤一：收集数据
[0007]在市政系统中获取供水管道的分布图数据，并记录详细的坐标，接着将分布图数据处理为有效数据；
[0008]步骤二：划分区域
[0009]将供水管道划分为第一管网区域和第二管网区域，其中，划分第一管网区域为居民住宅用水，满足居民负荷，设定第二管网区域为商业工业用水，满足商业工业用水；
[0010]步骤三：判断用水负荷值变量
[0011]收集第一管网区域和第二管网区域上一年最高日用水负荷实际值，以及近2
‑
3年内年用水负荷的自然增长率，然后收集区域发展及居民生活变量作为补充，以此来确定第一管网区域和第二管网区域内高消费居民用户、新增单位用户对用水负荷的影响，然后计算预测每年的用水负荷值，判断用水负荷值变量；
[0012]步骤四：分析水能需求变量
[0013]收集第一管网区域和第二管网区域的2
‑
3年内消费及城市化率数据，获得消费及城市化率数据的变量，将这些变量与水负荷值变量进行分析得到水能需求变量；
[0014]步骤五：构建模型
[0015]构建数据模型，将步骤一中的有效数据输入进模型，关联坐标信息和分布图属性，
构建供水管网总体模型；
[0016]步骤六：模型优化
[0017]在供水管网总体模型中对第一管网区域和第二管网区域模型进行精修重建，使地物要素完整，囊括区域供水水表，再模型切割，得到可视化模型；
[0018]步骤七：负荷预测
[0019]将步骤三中收集的区域发展及居民生活变量以及步骤四收集的消费及城市化率数据，配合每年用水负荷值的变量，对可视化模型中的各区域进行赋值，以此对各变量进行预测，配合拟合法得到未来供水负荷的预测值；
[0020]步骤八：变量监测
[0021]收集第一管网区域和第二管网区域供水水表的流量，以时间作为变量，构建每个供水水表在每个时间段的用水变量折线图，以此确定，该供水水表辐射区域的区域时间流量范围和区域惯用水时间范围，将该范围输入至可视化模型中；
[0022]步骤九：异常预警
[0023]将第一管网区域和第二管网区域的各个水表接入可视化模型中的各个水表要素中，利用各水表的检测值数据分别与各区域时间流量范围和区域惯用水时间范围进行比对，以此提醒异常。
[0024]进一步改进在于：所述步骤一中，分布图数据处理的过程为：将供水管道的分布图数据输入至元数据管理系统MDMS中，在元数据管理系统MDMS中通过规则协议对数据集合描述，取出经过处理的有效数据。
[0025]进一步改进在于：所述步骤三中，收集区域发展及居民生活变量作为补充，其中，收集第一管网区域具体变量为：人口、社会固定资产投资额、人均用水支出、居民消费价格指数；收集第二管网区域具体变量为：商业工业单位用水支出、表征区域商业工业投资因素。
[0026]进一步改进在于：所述步骤三中，确定第一管网区域和第二管网区域内高消费居民用户、新增单位用户对用水负荷的影响后，根据上述数据建立负荷预测公式：
[0027]预测某年的负荷值＝上一年最高日负荷实际值
×
(1+年负荷自然增长率)+新增大用户负荷；
[0028]以此计算预测每年的用水负荷值，并判断用水负荷值变量。
[0029]进一步改进在于：所述步骤四中，消费及城市化率数据包括GDP、城市化率及水能源消费比重数据，且步骤四中，得到水能需求变量后，对3
‑
5年历史年份的水能负荷变量进行预测，将预测值与实际值比对，来判断计算的可信度。
[0030]进一步改进在于：所述步骤五中，构建供水管网总体模型的具体过程为：基于可交换图像文件EXIF原理以数字图像为载体融合空间位置信和一般形式属性构建数据模型，将步骤一中的有效数据输入进模型，该模型将关联的坐标信息和分布图属性嵌入到数字图像的物理结构中,然后通过多次排序改进SNM算法,对有效数据中的相似重复数据进行清洗，得到精确且清晰直观的数据融合，接着将数据融合导入GML中，实现坐标空间数据可视化，同时，利用SVG进行时空数据矢量化，形成点、线、面并组成具体数据坐标，构建供水管网总体模型。
[0031]进一步改进在于：所述步骤六中，按照第一管网区域和第二管网区域划分对总体
模型进行划分切割，对内部各要素实现单体化，得到可视化模型。
[0032]进一步改进在于：所述步骤七中，拟合法具体为：以往年变量增长率作为参考，以各变量增长率对供水复合变化量的影响来确定第一管网区域和第二管网区域未来负荷值的范围，接着对各区域负荷历史数据进行拟合并得到未来供水负荷的预测值
[0033]进一步改进在于：所述步骤七中，得到未来供水负荷的预测值后，将预测值分区域输入到可视化模型中，并以不同的负荷值来条件可视化各区域，接着将可视化模型联网，用于查询各区域未来供水负荷的预测值。
[0034]进一步改进在于：所述步骤九中，在第一管网区域和第二管网区域的各个水表中接入远程通讯模块，将远程通讯模块接入可视化模型中的各个水表要素中，利用各水表要素同步接收各水表的检测值数据，并分别与各区域时间流量范围和区域惯用水时间范围进行比对，当出现数值异常的时候，在可视化模型中对该区域进行高亮提醒并显示对应坐标。
[0035]本专利技术的有益效果为：
[0036]1、本专利技术获取供水管道的分布图数据，并根据居民住宅用水、商业工业用水用水的不同来划分第一管网区域为和第二管网区域，进行分别预测，提高预测的针对性，且通过收集人口、社会固定资产投资额、人均用水支出、居民消费价格指数、商业工业单位用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种能源运行负荷预测及预警方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：收集数据在市政系统中获取供水管道的分布图数据，并记录详细的坐标，接着将分布图数据处理为有效数据；步骤二：划分区域将供水管道划分为第一管网区域和第二管网区域，其中，划分第一管网区域为居民住宅用水，满足居民负荷，设定第二管网区域为商业工业用水，满足商业工业用水；步骤三：判断用水负荷值变量收集第一管网区域和第二管网区域上一年最高日用水负荷实际值，以及近2
‑
3年内年用水负荷的自然增长率，然后收集区域发展及居民生活变量作为补充，以此来确定第一管网区域和第二管网区域内高消费居民用户、新增单位用户对用水负荷的影响，然后计算预测每年的用水负荷值，判断用水负荷值变量；步骤四：分析水能需求变量收集第一管网区域和第二管网区域的2
‑
3年内消费及城市化率数据，获得消费及城市化率数据的变量，将这些变量与水负荷值变量进行分析得到水能需求变量；步骤五：构建模型构建数据模型，将步骤一中的有效数据输入进模型，关联坐标信息和分布图属性，构建供水管网总体模型；步骤六：模型优化在供水管网总体模型中对第一管网区域和第二管网区域模型进行精修重建，使地物要素完整，囊括区域供水水表，再模型切割，得到可视化模型；步骤七：负荷预测将步骤三中收集的区域发展及居民生活变量以及步骤四收集的消费及城市化率数据，配合每年用水负荷值的变量，对可视化模型中的各区域进行赋值，以此对各变量进行预测，配合拟合法得到未来供水负荷的预测值；步骤八：变量监测收集第一管网区域和第二管网区域供水水表的流量，以时间作为变量，构建每个供水水表在每个时间段的用水变量折线图，以此确定，该供水水表辐射区域的区域时间流量范围和区域惯用水时间范围，将该范围输入至可视化模型中；步骤九：异常预警将第一管网区域和第二管网区域的各个水表接入可视化模型中的各个水表要素中，利用各水表的检测值数据分别与各区域时间流量范围和区域惯用水时间范围进行比对，以此提醒异常。2.根据权利要求1所述的一种能源运行负荷预测及预警方法，其特征在于：所述步骤一中，分布图数据处理的过程为：将供水管道的分布图数据输入至元数据管理系统MDMS中，在元数据管理系统MDMS中通过规则协议对数据集合描述，取出经过处理的有效数据。3.根据权利要求1所述的一种能源运行负荷预测及预警方法，其特征在于：所述步骤三中，收集区域发展及居民生活变量作为补充，其中，收集第一管网区域具体变量为：人口、社会固定资产投资额、人均用水支出、居民消费价格指数；收集第二管网区域具体变量为：商
业工业单位用水支出、表征区域商业工业投资因素...

【专利技术属性】
技术研发人员：张法荣，徐兰芳，朱兴国，
申请(专利权)人：武汉荣方科技有限公司，
类型：发明
国别省市：