基于支持向量分類的輸電線路覆冰等級長期預測方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及電氣工程技術領域，具體涉及一種基于支持向量分類的輸電線路覆冰 等級長期預測方法。
【背景技術】
[0002] 受冬季強冷空氣影響，我國南方地區(qū)電網易遭受覆冰災害，造成大面積倒塔斷線 事故，嚴重威脅電網安全穩(wěn)定運行，特別是隨著我國特高壓電網建設和運行逐步延伸至覆 冰災害嚴重區(qū)域，電網覆冰災害防治顯得尤為迫切。電網覆冰等級長期預測可為電網抗冰 提供較長的預見期，為提前針對不同覆冰等級部署相應的抗冰措施爭取了寶貴的時間，可 顯著提高電網冰災處置的效率和效果。然而，電網覆冰長期觀測的數據樣本往往系列長度 較短，且電網覆冰影響因素眾多，傳統(tǒng)的預測方法難以處理多種要素的非線性關系且對于 小樣本數據的學習能力有限，預測精度有待進一步提高。支持向量分類是一種新型高效的 學習分類方法，能夠將低維空間的數據通過數學變換映射到高維空間中，使得在低維空間 的非線性關系在高維空間中呈現線性關系，有效提高非線性關系處理能力，同時該方法對 于小樣本數據學習性能優(yōu)越。目前，基于支持向量分類的電網覆冰等級預測方法方面的研 宄尚未見諸報道。
【發(fā)明內容】
[0003] 本發(fā)明要解決的技術問題是克服現有技術存在的不足，提供一種基于支持向量分 類的輸電線路覆冰等級長期預測方法，可有效提高電網覆冰等級長期預測精度，為電網抗 冰提供可靠的數據支撐，對提前部署電網抗冰措施和保障電網運行可靠性有重要作用。
[0004] 為解決上述技術問題，本發(fā)明采用以下技術方案：
[0005] 一種基于支持向量分類的輸電線路覆冰等級長期預測方法，包括以下步驟：
[0006] (1)根據電網覆冰年平均日數歷史統(tǒng)計數據以及現有融冰措施的抗冰能力，將電 網覆冰劃分為若干個等級；
[0007] (2)采用相關系數分析方法，計算出歷史統(tǒng)計數據中各氣象氣候因子與電網覆冰 年平均日數的相關系數，選取相關系數最大的前若干個氣象氣候因子作為覆冰等級預測因 子；
[0008] (3)采用歸一化計算公式將相關系數最大的前若干個覆冰等級預測因子的數據歸 一化到[0, 1]范圍，歸一化計算公式如下：
【主權項】
1. 一種基于支持向量分類的輸電線路覆冰等級長期預測方法，其特征在于：包括以下 步驟： (1) 根據電網覆冰年平均日數歷史統(tǒng)計數據以及現有融冰措施的抗冰能力，將電網覆 冰劃分為若干個等級； (2) 采用相關系數分析方法，計算出歷史統(tǒng)計數據中各氣象氣候因子與電網覆冰年平 均日數的相關系數，選取相關系數最大的前若干個氣象氣候因子作為覆冰等級預測因子； (3) 采用歸一化計算公式將相關系數最大的前若干個覆冰等級預測因子的數據歸一化 到[〇, 1]范圍，歸一化計算公式如下：
式中，Mi為第i個覆冰等級預測因子的值；max {}為取最大值;min {}為取最小值；η為 覆冰等級預測因子的個數；Si為第i個覆冰等級預測因子的值歸一化后的值； (4) 以覆冰等級預測因子歸一化后的值作為支持向量分類模型的輸入樣本，以相對應 的電網覆冰等級作為模型的輸出結果，基于支持向量分類模型的訓練學習方法，建立基于 多分類支持向量分類模型； (5) 選定需要進行電網覆冰預測的年份，獲取該年份的覆冰等級預測因子的值，并將其 歸一化后作為支持向量分類模型的輸入，得到該年份的電網覆冰等級預測結果。
2. 根據權利要求1所述的基于支持向量分類的輸電線路覆冰等級長期預測方法，其特 征在于：所述步驟（2)中，選取相關系數最大的前17個氣象氣候因子作為覆冰等級預測因 子，所述17個氣象氣候因子分別為：太陽黑子、海溫異常、大氣環(huán)流、副熱帶高壓、副熱帶高 壓強度季節(jié)變換、副熱帶高壓面積與脊線、副熱帶高壓與相似年比較、東亞環(huán)流、旱澇、二月 最高氣溫、九月中旬平均氣溫、九月下半月高溫天數、十月最高氣溫、四五月氣溫距平、九月 降水量、北極濤動、嚴重和特別嚴重覆冰年后。
3. 根據權利要求1所述的基于支持向量分類的輸電線路覆冰等級長期預測方法，其特 征在于：所述步驟（1)中，電網覆冰等級的劃分具體為： 輕度覆冰為1級，年平均覆冰日數< 3天； 中等程度覆冰為2級，3天<年平均覆冰日數< 5天； 嚴重程度覆冰為3級，5天<年平均覆冰日數< 11天； 特別嚴重程度覆冰為4級，年平均覆冰日數多11天。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于支持向量分類的輸電線路覆冰等級長期預測方法，包括電網覆冰等級劃分、覆冰等級預測因子提取、電網覆冰等級預測因子數據歸一化、建立基于多分類支持向量分類模型和電網覆冰等級長期預測的步驟。該預測方法可有效提高電網覆冰等級長期預測精度，為電網抗冰提供可靠的數據支撐，對提前部署電網抗冰措施和保障電網運行可靠性有重要作用，且其思路清晰，操作方便，實用性強，可有效處理電網覆冰預測因子與電網覆冰等級間的非線性映射關系，并且對于小樣本數據具有良好的訓練學習性能。
【IPC分類】G06Q10-04, G06Q50-06, G06K9-62
【公開號】CN104766143
【申請?zhí)枴緾N201510193562
【發(fā)明人】陸佳政, 郭俊, 張紅先, 方針, 李波, 譚艷軍
【申請人】國家電網公司, 國網湖南省電力公司, 國網湖南省電力公司防災減災中心
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年4月22日