基于负荷模式重构的电网峰值负荷和网损的评估方法技术

本发明专利技术公开基于负荷模式重构的电网峰值负荷和网损的评估方法，涉及电力系统负荷预测技术领域，包括：获取待预测时段采集设备采集到的多个负荷数据；对多个负荷数据的待预测时段进行子区间分段以及子区间负荷缺失数据计算；通过预设拟合函数对每一子区间的负荷预测数据进行拟合，并对各子区间的拟合数据进行数据拼接，构建目标预测函数，负荷预测数据包括同一子区间中的负荷数据以及负荷缺失数据；基于目标预测函数求解电网的峰值负荷及网络损耗。本发明专利技术通过预估负荷缺失数据并进行数据拼接，能够增强数据完整性，降低缺失数据导致的网络损耗误差，提高目标预测函数的预测准确度，最终通过目标预测函数进行电网峰值负荷及网损评估的准确率更高。网损评估的准确率更高。网损评估的准确率更高。

【技术实现步骤摘要】
基于负荷模式重构的电网峰值负荷和网损的评估方法


[0001]本专利技术涉及电力系统负荷预测
，具体的，尤其涉及基于负荷模式重构的电网峰值负荷和网损的评估方法。

技术介绍

[0002]电力系统的峰值负荷和网络损耗是电力系统运营中两个非常重要的指标。准确地预测峰值负荷和网络损耗，有助于电力系统管理人员做出更好的决策，从而提高电力系统的效率和可靠性。在智能电表广泛应用的今天，利用智能电表采集到的负荷数据进行电力系统的峰值负荷和网络损耗预测已成为一种新的趋势，解决了大量的人力成本。但在进行负荷数据采集的过程中，由于电力系统的管理因素，例如未能及时将智能电表接入电力系统、智能电表出现故障等。智能电表采集负荷数据时，往往会存在噪声影响、数据缺失等情况，影响负荷数据的完整性以及采集负荷数据的精度，最终导致电力系统的峰值负荷和网损评估结果存在较大误差，评估结果准确率低的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是针对采用智能电表采集电力系统中负荷数据时存在噪声影响及数据缺失导致评估结果准确率低的问题，提出了基于负荷模式重构的电网峰值负荷和网损的评估方法，通过对子区间进行负荷缺失数据计算后，将各子区间进行拼接，基于得到的目标预测函数计算峰值负荷以及网络损耗，能够提高电网的峰值负荷和网络损耗评估结果的准确率。
[0004]第一方面，本专利技术实施例中提供的一种技术方案是，基于负荷模式重构的电网峰值负荷和网损的评估方法，包括以下步骤：获取待预测时段采集设备采集到的多个负荷数据；对多个所述负荷数据的待预测时段进行子区间分段以及子区间负荷缺失数据计算；通过预设拟合函数对每一子区间的负荷预测数据进行拟合，并对各所述子区间的拟合数据进行数据拼接，构建目标预测函数，其中，所述负荷预测数据包括同一子区间中的所述负荷数据以及所述负荷缺失数据；基于所述目标预测函数求解电网的峰值负荷及网络损耗。
[0005]可选地，所述对多个所述负荷数据的待预测时段进行子区间分段，包括：根据预设的单位区间长度，将多个所述负荷数据的待预测时段根据时间序列分割为n个子区间，每一子区间中包括m个所述负荷数据，每一所述负荷数据包括一对应时间点，其中，n＞1，m≥1。
[0006]可选的，所述对所述负荷数据的子区间负荷缺失数据计算，包括：基于每一子区间中的所述负荷数据以及所述负荷数据对应的时间点，通过插值法计算所述负荷缺失数据；
所述插值法的表达式为：式中，P(t)为负荷缺失数据；P1,P2,P3,....,P
m
表示某一子区间中的多个负荷数据；t1,t2,t3,....,t
m
表示与同一子区间中的负荷数据P1,P2,P3,....,P
m
对应的时间点，t1＜t2＜t3,...,t
m
；分子表示同一子区间中，从第1个到第m个负荷数据的连乘积；分母表示同一子区间中从第1个到第m个负荷数据的分母之积，不包括当前负荷数据i。
[0007]可选的，所述通过预设拟合函数对每一子区间的负荷预测数据进行拟合，包括：通过三次样条函数将同一子区间的所述负荷数据和所述负荷缺失数据进行数据拟合，得到每一子区间的所述拟合数据，其中，所述三次样条函数包括对应的约束条件；所述三次样条函数的表达式为：s
i
(t)＝a
i
+b
i
(t
‑
t
i
)+c
i
(t
‑
t
i
)2+d
i
(t
‑
t
i
)3式中，S
i
是第i个子区间的样条函数；a
i
、b
i
、c
i
、d
i
分别为样条函数系数；t
i
为第i个子区间的起始时间，所述样条函数系数基于所述约束条件得到；所述约束条件为：s
i
(t
i+1
)＝s
i+1
(t
i+1
)s
′
i
(t
i+1
)＝s
′
i+1
(t
i+1
)s
″
i
(t
i+1
)＝s
″
i+1
(t
i+1
)式中，S
′
(t)、S
″
(t)分别表示三次样条函数的一阶和二阶导数。
[0008]可选的，所述并对各所述子区间的拟合数据进行数据拼接，构建目标预测函数，包括：将所有子区间的所述三次样条函数根据子区间的时间序列进行数据拼接，得到所述目标预测函数；所述目标预测函数的表达式为:其中，y(t)为目标预测函数；S
i
(t)为第i个子区间内的三次样条函数；t1，t
N
分别表示整个时间范围内的起始时间和终止时间。
[0009]可选的，所述基于所述目标预测函数求解峰值负荷及网络损耗，包括：通过所述目标预测函数计算最大值，并将所述最大值作为所述峰值负荷，最大值计算的表达式为：P
peak
＝max{y(t)}其中，P
peak
表示峰值负荷；基于所述峰值负荷和每条线路中的线路电流，计算电网中每条线路的功率损耗；所述功率损耗的表达式为：其中，P
l
为线路l的功率损耗；I
l
为线路l的线路电流；R
l
为线路l的电阻；对所有线路的所述功率损耗进行求和，得到电网的总功率损耗；所述总功率损耗的表达式为：
其中，L为电网中线路的总数；根据所述总功率损耗以及实测总功率损耗，计算电网的网络损耗；所述网络损耗的表达式为：其中，P
total,estinated
为基于所述目标预测函数计算得到的总功率损耗；P
total,actual
为实际测量得到的实测总功率损耗；Loss为网损百分比。
[0010]第二方面，本专利技术实施例中还提供的一种技术方案是，基于负荷模式重构的电网峰值负荷和网损的评估装置，装置包括：获取模块，用于获取待预测时段采集设备采集到的多个负荷数据；第一计算模块，用于对多个所述负荷数据的待预测时段进行子区间分段以及子区间负荷缺失数据计算；第二计算模块，用于通过预设拟合函数对每一子区间的负荷预测数据进行拟合，并对各所述子区间的拟合数据进行数据拼接，构建目标预测函数，其中，所述负荷预测数据包括同一子区间中的所述负荷数据以及所述负荷缺失数据；第三计算模块，用于基于所述目标预测函数求解电网的峰值负荷及网络损耗。
[0011]可选的，所述第一计算模块具体用于：根据预设的单位区间长度，将多个所述负荷数据的待预测时段根据时间序列分割为n个子区间，每一子区间中包括m个所述负荷数据，每一所述负荷数据包括一对应时间点，其中，n＞1，m≥1。
[0012]第三方面，本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于负荷模式重构的电网峰值负荷和网损的评估方法，其特征在于，包括以下步骤：获取待预测时段采集设备采集到的多个负荷数据；对多个所述负荷数据的待预测时段进行子区间分段以及子区间负荷缺失数据计算；通过预设拟合函数对每一子区间的负荷预测数据进行拟合，并对各所述子区间的拟合数据进行数据拼接，构建目标预测函数，其中，所述负荷预测数据包括同一子区间中的所述负荷数据以及所述负荷缺失数据；基于所述目标预测函数求解电网的峰值负荷及网络损耗。2.如权利要求1所述的基于负荷模式重构的电网峰值负荷和网损的评估方法，其特征在于，所述对多个所述负荷数据的待预测时段进行子区间分段，包括：根据预设的单位区间长度，将多个所述负荷数据的待预测时段根据时间序列分割为n个子区间，每一子区间中包括m个所述负荷数据，每一所述负荷数据对应一时间点，其中，n＞1，m≥1。3.如权利要求2所述的基于负荷模式重构的电网峰值负荷和网损的评估方法，其特征在于，所述对所述负荷数据的子区间负荷缺失数据计算，包括：基于每一子区间中的所述负荷数据以及所述负荷数据对应的时间点，通过插值法计算所述负荷缺失数据；所述插值法的表达式为：式中，P(t)为负荷缺失数据；P1,P2,P3,....,P
m
表示某一子区间中的多个负荷数据；t1,t2,t3,....,t
m
表示与同一子区间中的负荷数据P1,P2,P3,....,P
m
对应的时间点，t1＜t2＜t3,...,t
m
；分子表示同一子区间中，从第1个到第m个负荷数据的连乘积；分母表示同一子区间中从第1个到第m个负荷数据的分母之积，不包括当前负荷数据i。4.如权利要求1所述的基于负荷模式重构的电网峰值负荷和网损的评估方法，其特征在于，所述通过预设拟合函数对每一子区间的负荷预测数据进行拟合，包括：通过三次样条函数将同一子区间的所述负荷数据和所述负荷缺失数据进行数据拟合，得到每一子区间的所述拟合数据，其中，所述三次样条函数包括对应的约束条件；所述三次样条函数的表达式为：s
i
(t)＝a
i
+b
i
(t
‑
t
i
)+c
i
(t
‑
t
i
)2+d
i
(t
‑
t
i
)3式中，S
i
是第i个子区间的样条函数；a
i
、b
i
、c
i
、d
i
分别为样条函数系数；t
i
为第i个子区间的起始时间，所述样条函数系数基于所述约束条件得到；所述约束条件为：s
i
(t
i+1
)＝s
i+1
(t
i+1
)s
i
'(t
i+1
)＝s
i
'
+1
(t
i+1
)s
i”(t
i+1
)＝s
i”+1
(...

【专利技术属性】
技术研发人员：何明锋，应军，王天祥，吴朝阳，俞奏，蔡震，张有春，章荣兵，施里洵，周仁俊，朱畅，周小夏，习文强，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司永康市供电公司国网浙江省电力有限公司金华供电公司，
类型：发明
国别省市：