[发明专利]基于人体舒适度指数的配电网短期负荷预测方法

说明书

技术领域

本发明属于电网负荷预测领域，具体来说涉及一种配电网短期负荷预测方法。

背景技术

配电网短期负荷预测是配网负荷预测的重要组成部分，是制定配网运行方式和实现优化运行的主要依据，也是校核配网安全的重要依据。目前对配电网负荷预测多集中在中长期负荷预测上，对短期负荷预测的研究多集中在输电网领域，主要方法分传统方法和智能方法。传统方法包括时间序列预测法、回归分析法、最小二乘法、指数平滑法等；智能方法包括灰色预测法、专家系统法、小波分析法、模糊预测法、混沌理论法、神经网络法、组合优化法等。

配电网短期负荷预测不同于主网短期负荷预测，有其自身特点。其预测对象为各10kV馈线电源开关点，预测负荷总量小，预测点数量大，受馈线所辖区域负荷类型影响大。且气温、降水、湿度、风力、光照等天气因素以及预测日类型对负荷的影响也有决定意义。目前对气象因素的影响处理多以固定方式将各个影响因素通过选择影响因子变化成无量纲统一值，该方法受人为选择因素影响大。智能化方法需大量样本空间，且训练时间长，对配网大量数据预测点及少量历史值的特点适应性较弱。

发明内容

针对上述问题，本发明结合配电网特点，引入气象学中人体舒适度指数的概念，将气温、降水、湿度、风力等气象因素转化为人体舒适度指数，给出了一种基于日高低气温分类的日人体舒适度指数计算方法，以日人体舒适度指数相似的负荷曲线相似为基准，以负荷形状相似及日人体舒适度指数距离计算负荷-人体舒适度指数变化率，并由该变化率与基准曲线计算待预测日负荷值。对节假日负荷采取正常日计算及节假日计算平均法求取。避免了节假日样本数量少及气温突变对负荷的影响。该方法简洁方便，所需样本空间小，满足配电网短期负荷预测实际需求。

用于实现上述目的的技术方案如下：基于人体舒适度指数的配电网短期负荷预测方法，其特征在于采用如下步骤：（1）首先将负荷历史数据按照正常工作日与节假日分组，若待预测日为正常工作日，其步骤为：

 首先，在正常工作日历史负荷中，根据日最高气温或最低气温、相对湿度、最大风力计算与待预测日人体舒适度指数相似度最大的工作日作为预测基准日，其中，日人体舒适度指数是指一天中每时刻人体舒适度指数的最大值或最小值，当日最高气温超过一定值时其由最高气温计算，当日最低气温低于一定值时由最低气温计算，当温度介于两者之间时，由平均气温计算，主要计算公式如下：

       （1）

       （2）

其中DI_A、DI_B为A、B的日人体舒适度指数，HL_AB为A、B的日人体舒适度指数距离， RDI_AB为A、B的日人体舒适度指数相似度。

   （6）

其中DI为人体舒适度指数；T为温度，^oC；RH为日平均相对湿度，V为风速，m/s，可取日最高风速与日最低风速平均值；T_N为基准温度，^oC，其随地域不同略有变化。

当日最高温度超过25 ^oC时，空调负荷为制冷负荷，将一天中各时刻人体舒适度指数最大值作为该日的日人体舒适度指数，描述为：

DI_A = max{DI_A1,DI_A2, DI_A3, …,DI_AN}    （7）

其中，DI_A为第A天的日人体舒适度指数，DI_Ai (i=1,2,…N)为各时刻的人体舒适度指数。因风速及湿度各时刻近似一定，故最高温度下的人体舒适度指数即为该日的日人体舒适度指数。

当日最低温度低于5 ^oC时，空调负荷为制冷负荷，将一天中各时刻人体舒适度指数最小值作为该日的日人体舒适度指数，描述为：