一種基于大數(shù)據(jù)思維模式的短期負(fù)荷預(yù)測(cè)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于大數(shù)據(jù)思維模式的短期負(fù)荷預(yù)測(cè)的方法，采用大數(shù)據(jù)的思想，將各行業(yè)用電負(fù)荷與對(duì)應(yīng)總網(wǎng)供負(fù)荷建立相關(guān)關(guān)系，對(duì)已經(jīng)發(fā)生的負(fù)荷進(jìn)行分析處理，構(gòu)建不同地區(qū)各個(gè)行業(yè)的負(fù)荷占比模型，實(shí)現(xiàn)各地區(qū)各行業(yè)的負(fù)荷預(yù)測(cè)，最終匯總形成全省網(wǎng)供負(fù)荷。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對(duì)全省及各個(gè)地區(qū)未來一天負(fù)荷的短期預(yù)測(cè)，為電力系統(tǒng)的決策提供了依據(jù)。
【專利說明】
一種基于大數(shù)據(jù)思維模式的短期負(fù)荷預(yù)測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種基于大數(shù)據(jù)思維模式的短期負(fù)荷預(yù)測(cè)方法，屬于電力營(yíng)銷智能應(yīng) 用技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化以及經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)下行壓力的進(jìn)一步增大，電力負(fù)荷所受的影 響因素大大增加，并日趨呈現(xiàn)社會(huì)化、復(fù)雜化，面對(duì)更趨混沌的電力負(fù)荷變化規(guī)律，傳統(tǒng)方 式已經(jīng)難以適應(yīng)需求。傳統(tǒng)的網(wǎng)供負(fù)荷預(yù)測(cè)是基于歷史網(wǎng)供負(fù)荷數(shù)據(jù)開展的，而基于大數(shù) 據(jù)的網(wǎng)供負(fù)荷預(yù)測(cè)則從最基本的用戶數(shù)據(jù)開始，逐一分析用戶的用電特性并開展用戶負(fù)荷 預(yù)測(cè)，最終將全省用戶的負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)累加，得到網(wǎng)供負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果?；诖髷?shù)據(jù)的網(wǎng)供負(fù) 荷預(yù)測(cè)方法較之傳統(tǒng)方法，考慮了不同用戶的用電特性，將網(wǎng)供負(fù)荷預(yù)測(cè)推向了寬廣度、多 維度、細(xì)粒度、高精度的應(yīng)用高度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種基于大數(shù)據(jù)思維模 式的短期負(fù)荷預(yù)測(cè)方法，簡(jiǎn)化負(fù)荷預(yù)測(cè)的復(fù)雜度、提高負(fù)荷預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，為電力決策提供 支撐。
[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種基于大數(shù)據(jù)思維模式的短期負(fù)荷預(yù)測(cè)方 法，包括以下步驟：
[0005] 1)根據(jù)預(yù)測(cè)日查找最近相似日；
[0006] 2)循環(huán)地區(qū)，根據(jù)地區(qū)編碼，最近相似日和預(yù)測(cè)日分別獲取地區(qū)下最近相似日和 預(yù)測(cè)日96時(shí)間點(diǎn)溫度；
[0007] 3)循環(huán)96時(shí)間點(diǎn)，獲取最近相似日一個(gè)時(shí)間點(diǎn)的全省網(wǎng)供負(fù)荷；
[0008] 4)根據(jù)負(fù)荷占比模型，查找全省99行業(yè)負(fù)荷占比；
[0009] 5)根據(jù)全省網(wǎng)供負(fù)荷和全省99行業(yè)負(fù)荷占比，計(jì)算出全省各個(gè)行業(yè)的負(fù)荷；
[0010] 6)根據(jù)地區(qū)編碼，查找負(fù)荷占比模型中，地區(qū)對(duì)應(yīng)的99行業(yè)負(fù)荷占比；
[0011] 7)根據(jù)全省各個(gè)行業(yè)的負(fù)荷和地區(qū)行業(yè)負(fù)荷占比，計(jì)算地區(qū)下行業(yè)的負(fù)荷；
[0012] 8)判斷時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度是否存在，如果是，貝帳據(jù)地區(qū)編碼，時(shí)間點(diǎn)，最近相似日 和預(yù)測(cè)日溫度，查找每個(gè)時(shí)間點(diǎn)與溫度對(duì)應(yīng)的地區(qū)行業(yè)負(fù)荷影響率，地區(qū)行業(yè)負(fù)荷影響率 根據(jù)全部專變和配變的歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)分析得出，然后轉(zhuǎn)入步驟9);如果否，則轉(zhuǎn)入步驟10);
[0013] 9)根據(jù)地區(qū)行業(yè)負(fù)荷影響率，計(jì)算地區(qū)下行業(yè)的預(yù)測(cè)負(fù)荷，轉(zhuǎn)入步驟11);
[0014] 10)通過負(fù)荷占比模型計(jì)算出的負(fù)荷作為地區(qū)下行業(yè)的預(yù)測(cè)負(fù)荷，轉(zhuǎn)入步驟11);
[0015] 11)全部循環(huán)完96時(shí)間點(diǎn)和所有地區(qū)，累加所有地區(qū)下行業(yè)的預(yù)測(cè)負(fù)荷，作為全省 網(wǎng)供預(yù)測(cè)負(fù)荷。
[0016] 前述的步驟1)中，最近相似日的確定方法為：
[0017] 計(jì)算兩天的負(fù)荷曲線的相異度指標(biāo)D:
[0018] 其中，Ts為負(fù)荷曲線的采樣點(diǎn)個(gè)數(shù)，Pu、P2l分別為兩條負(fù)荷曲線上第i個(gè)采樣點(diǎn)的 負(fù)荷值，D值越大，兩條負(fù)荷曲線的相似度越小，D值越小，兩條負(fù)荷曲線的相似度越大。
[0019] 前述的最近相似日分為工作日的最近相似日，節(jié)假日的最近相似日和周末的最近 相似日，根據(jù)相異度指標(biāo)計(jì)算，得到：
[0020] 工作日的最近相似日：周一，周二的最近相似日對(duì)應(yīng)上周一，周二；周三，周四，周 五的最近相似日對(duì)應(yīng)前一天；
[0021] 節(jié)假日的最近相似日：節(jié)假日的最近相似日對(duì)應(yīng)上一年的對(duì)應(yīng)節(jié)假日；
[0022] 周末的最近相似日：周末的最近相似日對(duì)應(yīng)上周末。
[0023] 前述的步驟4)和步驟6)中的負(fù)荷占比模型分為工作日負(fù)荷占比模型，節(jié)假日負(fù)荷 占比模型，周末負(fù)荷占比模型，建立負(fù)荷占比模型步驟如下：
[0024] 2-1)獲取預(yù)測(cè)日，如果是周六、周日、周一、周二，則獲取最近兩個(gè)星期的對(duì)應(yīng)日 期，如果是周三、周四、周五，則獲取最近一個(gè)星期的對(duì)應(yīng)日期；
[0025] 2-2)查找日期對(duì)應(yīng)的全省99行業(yè)負(fù)荷，計(jì)算該99行業(yè)負(fù)荷占比；
[0026] 2-3)查找日期對(duì)應(yīng)的13個(gè)地區(qū)99行業(yè)負(fù)荷，計(jì)算各地區(qū)99行業(yè)負(fù)荷占比；
[0027] 2-4)根據(jù)步驟2-2)和2-3)的計(jì)算結(jié)果，計(jì)算平均行業(yè)負(fù)荷占比，即為負(fù)荷占比模 型。
[0028]本發(fā)明所達(dá)到的有益效果：
[0029] 本發(fā)明利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，采用全樣本用戶，通過細(xì)分到用戶、行業(yè)的負(fù)荷預(yù)測(cè)來實(shí) 現(xiàn)全網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度得到一定的提高。
【附圖說明】
[0030] 圖1為本發(fā)明的總-分-總示意圖；
[0031] 圖2是相似性曲線；
[0032]圖3是負(fù)荷占比模型流程圖；
[0033]圖4是本發(fā)明方法總流程圖；
[0034] 圖5是采用本發(fā)明方法的預(yù)測(cè)負(fù)荷與實(shí)際負(fù)荷對(duì)比圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明 的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0036]日常用電過程中，未來負(fù)荷存在著很大的不確定性且從已產(chǎn)生的負(fù)荷中找出負(fù)荷 的發(fā)展規(guī)律也非常的困難。本方法采用大數(shù)據(jù)的思想，將各行業(yè)用電負(fù)荷與對(duì)應(yīng)總網(wǎng)供負(fù) 荷建立相關(guān)關(guān)系，對(duì)已經(jīng)發(fā)生的負(fù)荷進(jìn)行分析處理，構(gòu)建不同地區(qū)各個(gè)行業(yè)的負(fù)荷占比模 型;結(jié)合工作日，周末，節(jié)假日的氣象影響模型。
[0037] 如圖1所示，本發(fā)明采用"總-分-總"的預(yù)測(cè)思路，通過地區(qū)與行業(yè)細(xì)分，最終匯總 形成全省網(wǎng)供預(yù)測(cè)負(fù)荷。
[0038] 如圖4所示，本發(fā)明的短期負(fù)荷預(yù)測(cè)方法包括以下步驟：
[0039] 1)根據(jù)預(yù)測(cè)日查找最近相似日；如圖2所示，相似日取法為：負(fù)荷預(yù)測(cè)主要是找出 預(yù)測(cè)日的負(fù)荷特性，及預(yù)測(cè)日與對(duì)應(yīng)歷史哪日的負(fù)荷特性類型。因此相似日的取法就至關(guān) 重要，這直接關(guān)系到負(fù)荷預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度。
[0040]計(jì)算兩天的負(fù)荷曲線的相異度指標(biāo)D:
[0041]其中，Ts為負(fù)荷曲線的采樣點(diǎn)個(gè)數(shù)，Pu、P2l分別為曲線1和曲線2上第i個(gè)采樣點(diǎn)的 負(fù)荷值，D值越大，兩條負(fù)荷曲線的相似度越小，D值越小，兩條負(fù)荷曲線的相似度越大。分別 計(jì)算出工作日，節(jié)假日，周末的相似日。
[0042] 工作日的相似日：分析工作日情況下，不同工作日總網(wǎng)供負(fù)荷的特性;周一，周二 對(duì)應(yīng)上周一，周二的負(fù)荷特性相似;周三，周四，周五與對(duì)應(yīng)前一天的負(fù)荷特性相似；
[0043] 節(jié)假日的相似日：分析節(jié)假日情況下，不同節(jié)假日總網(wǎng)供負(fù)荷的特性，節(jié)假日范圍 考慮節(jié)前，節(jié)后效應(yīng)。節(jié)假日與上一年對(duì)應(yīng)節(jié)假日的負(fù)荷特性比較相似；
[0044]周末的相似日：分析周末情況下，總網(wǎng)供負(fù)荷的特性。周末與對(duì)應(yīng)上周末負(fù)荷特性 比較相似。
[0045] 2)循環(huán)地區(qū)，根據(jù)地區(qū)編碼，最近相似日和預(yù)測(cè)日分別獲取地區(qū)下相似日和預(yù)測(cè) 日96時(shí)間點(diǎn)溫度；
[0046] 3)循環(huán)96時(shí)間點(diǎn)，獲取最近相似日一個(gè)時(shí)間點(diǎn)的全省網(wǎng)供負(fù)荷；
[0047] 4)根據(jù)負(fù)荷占比模型，查找全省99行業(yè)負(fù)荷占比；
[0048] 5)根據(jù)全省網(wǎng)供負(fù)荷和全省99行業(yè)負(fù)荷占比，計(jì)算出全省各個(gè)行業(yè)的負(fù)荷；
[0049] 6)根據(jù)地區(qū)編碼，查找負(fù)荷占比模型中，地區(qū)對(duì)應(yīng)的99行業(yè)負(fù)荷占比；
[0050] 7)根據(jù)全省各個(gè)行業(yè)的負(fù)荷和地區(qū)行業(yè)負(fù)荷占比，計(jì)算地區(qū)下行業(yè)的負(fù)荷；
[0051] 8)判斷時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度是否存在，如果是，則根據(jù)地區(qū)編碼，時(shí)間點(diǎn)，最近相似日 和預(yù)測(cè)日溫度，查找每個(gè)時(shí)間點(diǎn)與溫度對(duì)應(yīng)的地區(qū)行業(yè)負(fù)荷影響率，地區(qū)行業(yè)負(fù)荷影響率 根據(jù)全部專變和配變的歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)分析得出，然后轉(zhuǎn)入步驟9);如果否，則轉(zhuǎn)入步驟10);
[0052] 9)根據(jù)地區(qū)行業(yè)負(fù)荷影響率，計(jì)算地區(qū)下行業(yè)的預(yù)測(cè)負(fù)荷，轉(zhuǎn)入步驟11);
[0053] 10)通過負(fù)荷占比模型計(jì)算出的負(fù)荷作為地區(qū)下行業(yè)的預(yù)測(cè)負(fù)荷，轉(zhuǎn)入步驟11);
[0054] 11)全部循環(huán)完96時(shí)間點(diǎn)和所有地區(qū)，累加所有地區(qū)下行業(yè)的預(yù)測(cè)負(fù)荷，作為全省 網(wǎng)供預(yù)測(cè)負(fù)荷。
[0055] 圖5即為采用本發(fā)明方法的預(yù)測(cè)負(fù)荷與實(shí)際負(fù)荷對(duì)比結(jié)果。
[0056] 步驟4)和步驟6)中的負(fù)荷占比模型分為工作日負(fù)荷占比模型，節(jié)假日負(fù)荷占比模 型，周末負(fù)荷占比模型。如圖3所示，建立負(fù)荷占比模型步驟如下：
[0057] 2-1)獲取預(yù)測(cè)日，如果是周六、周日、周一、周二，則獲取最近兩個(gè)星期的對(duì)應(yīng)日 期，如果是周三、周四、周五，則獲取最近一個(gè)星期的對(duì)應(yīng)日期；
[0058] 2-2)查找日期對(duì)應(yīng)的全省99行業(yè)負(fù)荷，計(jì)算該99行業(yè)負(fù)荷占比；
[0059] 2-3)查找日期對(duì)應(yīng)的13個(gè)地區(qū)99行業(yè)負(fù)荷，計(jì)算各地區(qū)99行業(yè)負(fù)荷占比；
[0060] 2-4)根據(jù)步驟2-2)和2-3)的計(jì)算結(jié)果，計(jì)算平均行業(yè)負(fù)荷占比，即為負(fù)荷占比模 型。
[0061]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形 也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于大數(shù)據(jù)思維模式的短期負(fù)荷預(yù)測(cè)方法，其特征在于，包括W下步驟： 1) 根據(jù)預(yù)測(cè)日查找最近相似日； 2) 循環(huán)地區(qū)，根據(jù)地區(qū)編碼，最近相似日和預(yù)測(cè)日分別獲取地區(qū)下最近相似日和預(yù)測(cè) 日96時(shí)間點(diǎn)溫度； 3) 循環(huán)96時(shí)間點(diǎn)，獲取最近相似日一個(gè)時(shí)間點(diǎn)的全省網(wǎng)供負(fù)荷； 4) 根據(jù)負(fù)荷占比模型，查找全省99行業(yè)負(fù)荷占比； 5) 根據(jù)全省網(wǎng)供負(fù)荷和全省99行業(yè)負(fù)荷占比，計(jì)算出全省各個(gè)行業(yè)的負(fù)荷； 6) 根據(jù)地區(qū)編碼，查找負(fù)荷占比模型中，地區(qū)對(duì)應(yīng)的99行業(yè)負(fù)荷占比； 7) 根據(jù)全省各個(gè)行業(yè)的負(fù)荷和地區(qū)行業(yè)負(fù)荷占比，計(jì)算地區(qū)下行業(yè)的負(fù)荷； 8) 判斷時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度是否存在，如果是，則根據(jù)地區(qū)編碼，時(shí)間點(diǎn)，最近相似日和預(yù) 測(cè)日溫度，查找每個(gè)時(shí)間點(diǎn)與溫度對(duì)應(yīng)的地區(qū)行業(yè)負(fù)荷影響率，地區(qū)行業(yè)負(fù)荷影響率根據(jù) 全部專變和配變的歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)分析得出，然后轉(zhuǎn)入步驟9);如果否，則轉(zhuǎn)入步驟10); 9) 根據(jù)地區(qū)行業(yè)負(fù)荷影響率，計(jì)算地區(qū)下行業(yè)的預(yù)測(cè)負(fù)荷，轉(zhuǎn)入步驟11); 10) 通過負(fù)荷占比模型計(jì)算出的負(fù)荷作為地區(qū)下行業(yè)的預(yù)測(cè)負(fù)荷，轉(zhuǎn)入步驟11); 11) 全部循環(huán)完96時(shí)間點(diǎn)和所有地區(qū)，累加所有地區(qū)下行業(yè)的預(yù)測(cè)負(fù)荷，作為全省網(wǎng)供 預(yù)測(cè)負(fù)荷。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于大數(shù)據(jù)思維模式的短期負(fù)荷預(yù)測(cè)方法，其特征在于， 所述步驟1)中，最近相似日的確定方法為： 計(jì)算兩天的負(fù)荷曲線的相異度指其中，Ts為負(fù)荷曲線的采樣點(diǎn)個(gè)數(shù)，Pli、P2i分別為兩條負(fù)荷曲線上第i個(gè)采樣點(diǎn)的負(fù)荷 值，D值越大，兩條負(fù)荷曲線的相似度越小，D值越小，兩條負(fù)荷曲線的相似度越大。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于大數(shù)據(jù)思維模式的短期負(fù)荷預(yù)測(cè)方法，其特征在于， 最近相似日分為工作日的最近相似日，節(jié)假日的最近相似日和周末的最近相似日，根據(jù)相 異度指標(biāo)計(jì)算，得到： 工作日的最近相似日：周一，周二的最近相似日對(duì)應(yīng)上周一，周二；周Ξ，周四，周五的 最近相似日對(duì)應(yīng)前一天； 節(jié)假日的最近相似日：節(jié)假日的最近相似日對(duì)應(yīng)上一年的對(duì)應(yīng)節(jié)假日； 周末的最近相似日：周末的最近相似日對(duì)應(yīng)上周末。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于大數(shù)據(jù)思維模式的短期負(fù)荷預(yù)測(cè)方法，其特征在于， 所述步驟4)和步驟6)中的負(fù)荷占比模型分為工作日負(fù)荷占比模型，節(jié)假日負(fù)荷占比模型， 周末負(fù)荷占比模型，建立負(fù)荷占比模型步驟如下： 2-1)獲取預(yù)測(cè)日，如果是周六、周日、周一、周二，則獲取最近兩個(gè)星期的對(duì)應(yīng)日期，如 果是周Ξ、周四、周五，則獲取最近一個(gè)星期的對(duì)應(yīng)日期； 2-2)查找日期對(duì)應(yīng)的全省99行業(yè)負(fù)荷，計(jì)算該99行業(yè)負(fù)荷占比； 2-3)查找日期對(duì)應(yīng)的13個(gè)地區(qū)99行業(yè)負(fù)荷，計(jì)算各地區(qū)99行業(yè)負(fù)荷占比； 2-4)根據(jù)步驟2-2)和2-3)的計(jì)算結(jié)果，計(jì)算平均行業(yè)負(fù)荷占比，即為負(fù)荷占比模型。
【文檔編號(hào)】G06Q50/06GK106096766SQ201610394903
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月6日 公開號(hào)201610394903.1, CN 106096766 A, CN 106096766A, CN 201610394903, CN-A-106096766, CN106096766 A, CN106096766A, CN201610394903, CN201610394903.1
【發(fā)明人】謝林楓, 王紀(jì)軍, 鄭海雁, 熊政, 蔣一泉, 李新家, 吳鋼, 尹飛, 仲春林, 方超, 李昆明, 季聰, 王云峰
【申請(qǐng)人】國(guó)網(wǎng)江蘇省電力公司, 江蘇方天電力技術(shù)有限公司, 國(guó)家電網(wǎng)公司