[发明专利]一种基于综合能源系统的源端功率短期预测方法

说明书

本发明通过计算空间权重矩阵和全局莫兰指数，得到光伏发电负载存在空间聚集性，随着空间位置的靠近，聚集性越明显，网络平台数据中，兴趣点和活力值与光伏发电负载存在较高相关性，有效解释和预估光伏发电负载的空间分布，空间句法由历史数据计算得到的整合度和选择度与光伏发电负载存在较高相关性，有效解释和预估光伏发电负载空间分布，多源开放数据结合建立的模型，对光伏发电负载的解释和预估中有较高可行性，可对城市光伏发电负载进行一个快速的评价，以及利用XGBOOST模型对区域综合能源系统进行功率平衡模拟，研究的结果涉及电力、热力和天然气的计算，对模型研究的输出数据电力和热力值的计算和验证，发现XGBOOST模型的模拟精度高。

技术领域

本申请涉及建模设计领域，具体的涉及一种基于综合能源系统的源端功率短期预测方法。

背景技术

进入21世纪以来，全球城市化进程得到不断地扩张与发展，人类的出行和运输方式产生翻天覆地的变化，光伏发电工具的数量和种类急剧增加。光伏发电工具的大量使用，一方面为社会经济的发展和人类生活水平的提高创造了有利条件,但另一方面也导致了相应的环境问题，不仅使空气污染变得糟糕，也使光伏发电负载污染日益凸显。气候变化是近年来人们越来越关注的生态问题，气候变化给生态环境带来了不同程度的影响。

在城市规划和建筑设计的法规方面，国外对光伏发电负载的治理和防控起步相对较早，如今已经形成了较为成熟的法律系统；而我国由于城市形态与路网具有自身的特殊性，因此光伏发电负载的空间分布以及规划体系与国外存在较大差异，但我国已经意识到从规划层面研究光伏发电负载的重要性，近年来通过不断完善法律法规，使得声环境质量标准基本与国际接轨。

因此，亟待需求对于时空范围较大的区域或是希望得到长时间变化趋势，过挖掘城市的开放数据，反映社会和人类的行为与经济活动，结合线路的可达性，探讨城市光伏发电负载的空间分布、影响要素、预估模型以及防治策略。具体来说，就是利用社会兴趣点、移动定位数据、路网结构、线路可达性等指标，通过空间分析、聚类分析、空间句法和统计分析等多种手段对光伏发电负载进行有效的解释和预估，更加全面透彻的了解光伏发电负载的空间分布和影响要素，建立解释能力强的预估模型，制定合理的规划防治策略，积极的引导城市健康发展，保障市民的公共健康。

发明内容

为了解决当前自然资源和光伏等社会污染对于社会的影响力评估难问题，本发明公开了一种基于综合能源系统的源端功率短期预测方法，所述能源系统包括自然资源，并对光伏发电负载进行分析，其特征在于，包括步骤：

研究对象和开放数据获取，对研究场地的选取，对场地进行300m×300m的网格划分，利用百度地图截获器抓取场地内的天气数据和历史数据，利用Python抓取场地内的兴趣点数据和活力值数据；

进行光伏发电负载和自然资源的空间分布，气象数据的获取和整理计算，检验光伏发电负载的空间自相关性和聚集性；

利用网络平台数据的多源、人本、时空属性等特征、线路可达性特征、模型时间设置和情景气候数据的输入，选取具有显著性的影响因素探究对光伏发电负载的影响，将线路可达性的整合度和选择度作为指标与光伏发电负载数据进行叠加，将网络平台数据与光伏发电负载数据进行叠加，从城市源头进行光伏发电负载的量化分析；

用空间句法分析历史数据，同时对网络平台数据进行空间分析用于解释和预估光伏发电负载和生态自然资源平衡。

进一步地，所述步骤研究对象和开放数据获取，对研究场地的选取，对场地进行300m×300m的网格划分，利用百度地图截获器抓取场地内的天气数据和历史数据，利用Python抓取场地内的兴趣点数据和活力值数据，还包括：

对象选址、开放数据获取以及网格的划分与赋值:

首先按照标准和要求选取合适的研究场地，利用百度地图截获器爬取场地内的基础数据，包括天气数据和历史数据；