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基于误差幅空特性分析的空间负荷预测误差评价方法

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中国电机工程学报 2024年第3期44卷 880-893,I0003页

作者：肖白李学思东北电力大学电气工程学院吉林省吉林市132012

对空间负荷预测误差进行有效评价是客观认识预测结果,指导预测结果合理应用的前提。然而,现有空间负荷预测误差评价的研究存在对误差的空间分布不考虑或考虑不充分导致评价不准确的问题。为此,提出一种基于误差幅空特性分析的空间负荷... 详细信息

对空间负荷预测误差进行有效评价是客观认识预测结果,指导预测结果合理应用的前提。然而,现有空间负荷预测误差评价的研究存在对误差的空间分布不考虑或考虑不充分导致评价不准确的问题。为此,提出一种基于误差幅空特性分析的空间负荷预测误差评价方法。首先,从空间负荷预测误差幅值大小和空间分布对电网规划影响的角度出发,对误差的幅空特性进行详细分析;其次,利用运输问题的数学模型来表征正负误差的幅空抵消特性,使用各空间邻近度–幅值误差值曲线与x轴围成面积之和来表征剩余未抵消误差的幅空叠加特性;然后,分别通过伏格尔法和各梯形面积累加公式来计算正负误差的幅空抵消影响值和剩余未抵消误差的幅空叠加影响值,并在此基础上构建空间负荷预测误差评价指标;最后,基于误差对电网规划的实际影响给出对误差评价指标性能的检验方法。算例分析表明,与传统方法相比,该文所提误差评价方法从幅值和空间两个维度实现了对空间负荷预测误差更为全面的评估,与误差对电网规划影响的实际情况贴近度更高。

关键词：空间负荷预测误差评价幅空特性伏格尔法空间临近度电网规划

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基于态势感知的配电网空间负荷预测系统

信息技术 2024年第3期48卷 116-121页

作者：周忠强黄育松梁铃施诗覃海陈胜中国南方电网贵州电网有限责任公司电力调度控制中心贵阳550002

针对动态地区配电网空间负荷优化预测问题,设计了一种基于实时自控态势感知的配电网空间负荷预测系统。首先构建配电网空间负荷预测目标决策要素经验池;然后利用深度长短期神经网络对配电网历史运行数据集进行处理,实现配电网实时自控... 详细信息

针对动态地区配电网空间负荷优化预测问题,设计了一种基于实时自控态势感知的配电网空间负荷预测系统。首先构建配电网空间负荷预测目标决策要素经验池;然后利用深度长短期神经网络对配电网历史运行数据集进行处理,实现配电网实时自控态势感知;最后利用深度确定性策略梯度算法构建空间负荷预测与目标决策要素经验池之间的耦合模型,实现配电网空间负荷高效精准预测。对模型展开了实际算例分析,多类型配网供电区域场景下配电网空间负荷预测精度达到91.03%,多类型配网供电区域场景下配电网空间负荷预测效率提高了23.71%。

关键词：自控态势感知配电网系统空间负荷预测限制映射关系耦合预测模型

基于3σ-CEEMDAN-LSTM的空间负荷预测方法

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电力自动化设备 2023年第3期43卷 159-165页

作者：肖白高文瑞李道明綦雪松阚中锋东北电力大学电气工程学院吉林吉林132012 国网吉林省电力有限公司吉林供电公司吉林吉林132001

为有效利用从配电网采集的海量数据以及改善空间负荷预测效果,提出一种基于3σ准则、自适应噪声完备集合经验模态分解(CEEMDAN)和长短期记忆神经网络(LSTM)的空间负荷预测方法。基于3σ准则对每个Ⅰ类元胞的实测负荷数据进行奇异值检测... 详细信息

为有效利用从配电网采集的海量数据以及改善空间负荷预测效果,提出一种基于3σ准则、自适应噪声完备集合经验模态分解(CEEMDAN)和长短期记忆神经网络(LSTM)的空间负荷预测方法。基于3σ准则对每个Ⅰ类元胞的实测负荷数据进行奇异值检测和处理;运用CEEMDAN技术将处理后的Ⅰ类元胞负荷数据分解为若干个频率和幅值均不同的本征模态函数(IMF);分别对每个IMF分量构建LSTM模型进行预测;将所有IMF分量预测结果进行线性叠加,得到目标年基于Ⅰ类元胞的空间负荷预测结果,在此基础上使用空间电力负荷网格化技术求得基于Ⅱ类元胞的空间负荷预测结果。算例分析结果验证了所提方法的正确性和有效性。

关键词：空间负荷预测元胞地理信息系统自适应噪声完备集合经验模态分解长短期记忆神经网络

基于双层XGBoost和数据增强的空间负荷预测方法

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电力工程技术 2023年第1期42卷 201-208页

作者：黄冬梅张宁宁胡安铎胡伟肖勇陈岸青上海电力大学电子与信息工程学院上海201306 上海电力大学经济与管理学院上海201306 上海电力大学继续教育学院上海200090 国网信通亿力科技有限责任公司福建福州350001

为了解决空间负荷预测面临的特征变量众多和数据匮乏问题,文中提出一种基于双层极端梯度提升(extreme gradient boosting,XGBoost)和数据增强的空间负荷预测方法。该方法首先将待预测区域按馈线供电范围划分为若干子区域;其次构建基于双... 详细信息

为了解决空间负荷预测面临的特征变量众多和数据匮乏问题,文中提出一种基于双层极端梯度提升(extreme gradient boosting,XGBoost)和数据增强的空间负荷预测方法。该方法首先将待预测区域按馈线供电范围划分为若干子区域;其次构建基于双层XGBoost的特征选择模型,第一层XGBoost对特征进行评分及排序,将组合特征和负荷输入第二层XGBoost并进行子区域负荷预测,根据子区域负荷预测结果选择每个子区域的最佳特征变量;然后利用生成对抗网络(generative adversarial network,GAN)增强每个子区域的训练集样本,并通过极限学习机(extreme learning machine,ELM)实现子区域预测;最后将每个子区域的预测值相加得到待预测区域的预测值。以上海市局部区域为例,对文中方法进行仿真实验和对比分析。结果表明,文中方法可同时解决特征变量选择和数据匮乏问题,具有更高的预测精度。

关键词：空间负荷预测极端梯度提升(XGBoost) 特征选择生成对抗网络(GAN) 数据增强极限学习机(ELM)

空间负荷预测中确定元胞负荷最大值的概率谱方法

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电力系统自动化 2014年第21期38卷 47-52页

作者：肖白徐潇穆钢田莉东北电力大学电气工程学院吉林省吉林市132012 国网吉林供电公司吉林省吉林市132001

针对元胞负荷中异常数据会给空间负荷预测带来不利影响的问题,提出一种用于确定元胞负荷最大值的概率谱方法。该方法从城市电网规划需求的角度入手,结合城市电网的实际运行方式,对元胞负荷中出现的异常数据进行了分类,阐明了各类异常数... 详细信息

针对元胞负荷中异常数据会给空间负荷预测带来不利影响的问题,提出一种用于确定元胞负荷最大值的概率谱方法。该方法从城市电网规划需求的角度入手,结合城市电网的实际运行方式,对元胞负荷中出现的异常数据进行了分类,阐明了各类异常数据对空间负荷预测产生影响的作用方式,揭示了元胞之间负荷转移、元胞负荷非平稳增长、元胞负荷数据奇异与规划所需数据之间的内在联系,通过计算元胞负荷的概率谱曲线来描述和刻画不同类型异常数据的各自特点,在采用高斯拟合技术处理过的元胞负荷概率谱曲线上对元胞负荷最大值进行限定和约束。实例分析表明,使用概率谱方法确定的元胞负荷最大值进行空间负荷预测,提高了预测精度。

关键词：城市电网空间负荷预测负荷转移概率谱电网规划

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空间负荷预测中的负荷时序消差方法

电力系统自动化 2010年第16期34卷 50-54页

作者：肖白穆钢黎平杨右虹闫浩杨晨钧东北电力大学微通电力系统研究室吉林省吉林市132012 吉林省电力有限公司吉林省长春市130021 吉林省吉林供电公司吉林省吉林市132001

通过分析影响基于时序的空间负荷预测(SLF)精度的主要因素,提出一种用于识别和校正负荷转移的负荷时序消差方法。将元胞之间经常出现的非永久性负荷转移分为跨单位时间型和非跨单位时间型2种,对前一种采用改进的负荷转移耦合法实现负荷... 详细信息

通过分析影响基于时序的空间负荷预测(SLF)精度的主要因素,提出一种用于识别和校正负荷转移的负荷时序消差方法。将元胞之间经常出现的非永久性负荷转移分为跨单位时间型和非跨单位时间型2种,对前一种采用改进的负荷转移耦合法实现负荷时序消差,对后一种采用基于累积负荷曲线确定元胞负荷最大值的算法实现负荷时序消差,从而降低元胞之间负荷转移对SLF精度的不利影响。通过算例验证了基于负荷时序消差的SLF效果,结果表明该方法实用、有效。

关键词：空间负荷预测负荷转移城市电网时间序列

基于多尺度LDTW和TCN网络的空间负荷预测

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计算机工程 2023年

作者：马越温蜜上海电力大学计算机科学与技术学院

空间负荷预测为合理建设和使用变电站、馈线等提供了重要的指导，成为配电网规划中不可或缺的一部分。配电网规划的精细化产生了大量高分辨率的负荷数据，社会的快速发展使得地块的用电特征日趋复杂。当前的空间负荷预测没有充分考虑负... 详细信息

空间负荷预测为合理建设和使用变电站、馈线等提供了重要的指导，成为配电网规划中不可或缺的一部分。配电网规划的精细化产生了大量高分辨率的负荷数据，社会的快速发展使得地块的用电特征日趋复杂。当前的空间负荷预测没有充分考虑负荷数据之间的时间特性，且在预测过程中也没有考虑到不同类型地块间可能存在的负荷峰值出现时间不一致问题。本文提出的空间负荷预测方法通过基于多尺度LDTW的谱聚类分析用户的负荷曲线在形状上的相似性并提取不同地块的典型用电行为，基于进一步的分类确定同类型地块对应的同时率。多尺度LDTW通过限制序列之间匹配步长的上限来抑制病态匹配的产生，提高了曲线相似性的综合评估能力。根据聚类结果筛选适合待预测区域的训练样本并构建基于TCN的回归预测模型，将预测结果基于地块各自的同时率进行聚合，实现空间负荷预测。文中提出的方法加强了对负荷曲线形状的分析和对不同类型地块同时率的区分，在聚类方面，DBI指数达到0.57，VI指数达到0.31；在预测方面，相对误差达到1.93%，决定系数达到0.941，相比其它方法均取得了较大提升。

关键词：空间负荷预测动态时间规整谱聚类同时率时间卷积网络

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面向城网规划的空间负荷预测与误差评价方法

面向城网规划的空间负荷预测与误差评价方法

作者：李学思东北电力大学

学位级别：硕士

随着城市的不断发展和建设,人口流动加快,城网负荷的空间特性和地域特性日益突出。为保证城网规划和设计时能够满足负荷大小和空间分布的需求,提升空间负荷预测结果的准确性并客观有效地评估预测误差对城网规划的实际影响是尤为关键的... 详细信息

随着城市的不断发展和建设,人口流动加快,城网负荷的空间特性和地域特性日益突出。为保证城网规划和设计时能够满足负荷大小和空间分布的需求,提升空间负荷预测结果的准确性并客观有效地评估预测误差对城网规划的实际影响是尤为关键的。首先,对城网电力负荷的相关理论进行概述:梳理城网电力负荷的分类方法,分析城网电力负荷的影响因素。阐述城网空间电力负荷的时序特性和空间特性,并介绍空间电力负荷预测的实现流程以及如何在电力地理信息系统中完成空间负荷预测。然后,针对现有空间负荷预测方法侧重挖掘负荷的时序规律,对负荷的空间变化情况考虑不充分的问题,提出一种考虑时空相关性的空间负荷预测方法。基于元胞实现城网负荷空间分布的定位,并结合I类元胞空间位置和共享边界,依据地理学规律给出元胞空间相关性的度量方法,采用皮尔逊相关系数度量各元胞负荷的时序相关性。在此基础上,构建包含采用网格局部离群因子算法的数据异常值检测模块和采用时空间卷积算法的时空规律挖掘模块的空间负荷预测模型。算例分析表明,本文提出的方法能够提高城网空间负荷预测的精度,是行之有效的。最后,针对现有空间负荷预测误差评价的研究存在对误差的空间分布不考虑或考虑不充分导致评价不准确的问题。提出一种基于误差幅空特性分析的空间负荷预测误差评价方法。在对空间负荷预测误差幅空特性释义的理论基础上,通过构建误差幅空抵消模型和绘制误差幅空叠加曲线簇来对误差幅空特性进行表征,进而设计能够综合反映误差幅值大小和空间分布双重属性对电网规划影响的误差评价指标,并以误差对电网规划的实际影响作为基准,进行误差评价指标性能的检验。算例分析表明,本文所提误差评价方法从幅值和空间两个维度实现了对空间负荷预测误差更为全面的评估,与误差对电网规划影响的实际情况贴近度更高。

关键词：空间负荷预测误差评价时空相关性幅空特性城网规划

基于互信息的配网用电关联因素辨识及空间负荷预测

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基于互信息的配网用电关联因素辨识及空间负荷预测

作者：钱睿忻华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

随着互联网技术的发展与社会大数据的逐渐成型,网络中出现越来越多的数据可用于电力系统分析,并为空间负荷预测提供有效的决策信息。用户用电行为的多样化趋势使其用电负荷特性的差异化明显,这是由用户本身与各式各样的外界因素共同导... 详细信息

随着互联网技术的发展与社会大数据的逐渐成型,网络中出现越来越多的数据可用于电力系统分析,并为空间负荷预测提供有效的决策信息。用户用电行为的多样化趋势使其用电负荷特性的差异化明显,这是由用户本身与各式各样的外界因素共同导致的。所以,有必要对各种影响用电负荷的潜在关联因素进行辨识,为后续的负荷预测打下基础。由于城市的开发建设是多阶段的,如何使空间负荷预测过程与城市发展阶段相适配,是一个亟待解决的问题。因此,本文针对配网用户用电的关联因素辨识与空间负荷预测进行探讨与研究。首先,本文提出了适应用户差异化用电特性的用电关联因素辨识方法。提出绝对互信息度、相对互信息度、综合互信息度的概念,建立了基于综合互信息度的用户用电关联因素辨识模型,以实现对用户用电行为存在强关联关系因素的辨别。其次,本文建立了基于综合互信息度的主成分分析的空间负荷预测模型。应用综合互信息度对主成分分析法进行改进,建立基于综合互信息度的数据降维处理模型对用地规则进行挖掘,并结合用地仿真法对负荷类型未知区域进行空间负荷预测。最后,本文提出了考虑区域发展时序的空间负荷分类预测方法。根据城市发展阶段将供电区域分为四个种类,分别提出适用的负荷预测模型,并引入城市建成率与发展优先指数对模型进行修正,以期达到更加精准的空间负荷预测效果。

关键词：关联因素辨识空间负荷预测综合互信息度区域发展时序