電網(wǎng)需求側(cè)可調(diào)度容量預(yù)測方法及電力調(diào)度方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種電網(wǎng)需求側(cè)可調(diào)度容量預(yù)測方法，屬于智能電網(wǎng)與計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)挖 掘相交叉的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 電網(wǎng)調(diào)度是指電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)為保障電網(wǎng)的安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，對電網(wǎng)運(yùn)行進(jìn)行 的組織、指揮、指導(dǎo)和協(xié)調(diào)。其主要工作包括；①預(yù)測用電負(fù)荷，②制訂發(fā)電任務(wù)、運(yùn)行方式 和運(yùn)行計(jì)劃，⑨進(jìn)行安全監(jiān)控和安全分析，④指揮操作和處理事故。傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)調(diào)度對 于能源調(diào)度主要是依靠發(fā)電機(jī)組組合，本發(fā)明是將需求側(cè)調(diào)度的角度研究需求響應(yīng)對電網(wǎng) 安全穩(wěn)定運(yùn)行的影響。
[0003] 需求響應(yīng)值emandResponse,簡稱DR)概念的提出，改變了過去單純依靠電力供 應(yīng)側(cè)的發(fā)展來滿足不斷增長的電力需求的固定思維，將需求側(cè)作為供應(yīng)側(cè)電能的可替代資 源加W利用。該一理念的運(yùn)用是電力工業(yè)的一場效率革命，它不僅可W緩解電力供應(yīng)緊張 困窘局面，還能促進(jìn)環(huán)境保護(hù)和能源節(jié)約，因此需求響應(yīng)很快在國際上得到廣泛的認(rèn)同和 推行。
[0004] 需求側(cè)資源可調(diào)度容量預(yù)測方法，可W有效評估需求響應(yīng)潛力和預(yù)期效果，為電 網(wǎng)調(diào)度預(yù)案的安排提供依據(jù)；提出需求側(cè)資源優(yōu)化調(diào)度策略，在確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的 前提下，實(shí)現(xiàn)需求側(cè)資源與新能源、常規(guī)電源之間的互補(bǔ)消納，并且根據(jù)電網(wǎng)安全運(yùn)行的約 束條件，不斷修正需求響應(yīng)的實(shí)施預(yù)案。
[0005] 在提升電網(wǎng)動(dòng)態(tài)平衡能力的需求側(cè)資源調(diào)度方面的研究，國外起步較早。國外專 家提出一種有效的負(fù)荷模型，利用峰負(fù)荷、谷負(fù)荷、總消耗電量來描述反轉(zhuǎn)負(fù)荷持續(xù)曲線， 來實(shí)現(xiàn)需求側(cè)可調(diào)度資源容量的預(yù)測，但該模型過于復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)起來困難，采用的較少；美 國專家通過可蓄能工業(yè)用戶對實(shí)時(shí)電價(jià)的響應(yīng)，建立了此類用戶的數(shù)學(xué)模型，提出了相應(yīng) 的算法，并仿真出用戶響應(yīng)需求側(cè)管理的實(shí)施可W節(jié)約的電費(fèi)W及可W采取的措施W此來 預(yù)測可調(diào)度資源的容量，不過此模型過于籠統(tǒng)，從中無法看出其是如何對用戶進(jìn)行具體描 述的，因此，該模型并沒有被大量的引用。
[0006] 雖然在需求側(cè)管理方面研究已經(jīng)取得了一些的成果，但在中國的實(shí)際應(yīng)用中針對 需求側(cè)資源的預(yù)測研究還是存在W下不足：
[0007] (1)針對可調(diào)度資源容量的預(yù)測的研究比較少，大部分預(yù)測是針對于用戶負(fù)荷預(yù) 巧。，而用戶的負(fù)荷和可調(diào)度資源特性完全不一樣，預(yù)測方法也不相同。
[000引 似已有的需求側(cè)可調(diào)度資源預(yù)測比較粗略，考慮的影響因素較為簡單，容量預(yù)測 方法往往只針對某一特定行業(yè)或者用戶預(yù)測，適用性小。
[000引 做需求側(cè)可調(diào)度資源容量的影響因素繁多，部分影響因素難W定量分析，難W構(gòu) 建可供實(shí)用的預(yù)測模型。
[0010] (4)需求側(cè)可調(diào)度資源容量波動(dòng)大，現(xiàn)有技術(shù)難W保證預(yù)測精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種電網(wǎng)需求側(cè)可調(diào)度 容量預(yù)測方法，具有更高的預(yù)測精度和預(yù)測準(zhǔn)確度，可為電網(wǎng)調(diào)度、電價(jià)設(shè)定、電網(wǎng)可靠性 分析等應(yīng)用提供強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支持。
[0012] 一種電網(wǎng)需求側(cè)可調(diào)度容量預(yù)測方法，包括訓(xùn)練階段和預(yù)測階段，
[0013] 所述訓(xùn)練階段具體如下：
[0014] 選取一系列典型用戶，W單個(gè)用戶的影響因素信息量化數(shù)據(jù)和歷史可調(diào)度容量的 標(biāo)么值作為一個(gè)數(shù)據(jù)樣本，得到訓(xùn)練樣本集；W影響因素信息量化數(shù)據(jù)作為輸入，W歷史可 調(diào)度容量的標(biāo)么值作為輸出，利用所述訓(xùn)練樣本集對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，訓(xùn)練完成后即得 到可調(diào)度容量預(yù)測模型；其中，用戶的影響因素信息量化數(shù)據(jù)是通過對用戶的影響因素信 息進(jìn)行量化處理得到，所述影響因素信息至少包括W下S方面信息；用戶基本情況信息、用 戶中斷能力信息、用戶中斷意愿信息；用戶的歷史可調(diào)度容量的標(biāo)么值按照下式得到：
[0015]
[001引式中，k康示第i個(gè)用戶的歷史可調(diào)度容量的標(biāo)么值，Pik表示i個(gè)用戶的歷史可 調(diào)度容，量，Pi表示第i個(gè)用戶的歷史負(fù)荷最大容量，i= 1，2,…，N，N為訓(xùn)練階段所選取 典型用戶的總數(shù)；
[0017]所述預(yù)測階段具體如下：
[001引 W待預(yù)測用戶的影響因素信息量化數(shù)據(jù)作為可調(diào)度容量預(yù)測模型的輸入，得到可 調(diào)度容量預(yù)測模型的輸出；然后用可調(diào)度容量預(yù)測模型的輸出乘W該用戶的歷史負(fù)荷最大 容量，即得到該用戶的可調(diào)度容量預(yù)測值。
[0019] 用戶基本情況、用戶中斷能力、用戶中斷意愿該S方面信息基本涵蓋了對可調(diào)度 容量產(chǎn)生影響的因素，因此據(jù)此建立的預(yù)測模型更準(zhǔn)確全面。該=方面信息具體所包含的 信息項(xiàng)可根據(jù)實(shí)際情況靈活選取，本發(fā)明優(yōu)選W下技術(shù)方案：
[0020] 所述用戶基本情況信息至少包括W下各項(xiàng)信息；行業(yè)類型、企業(yè)性質(zhì)、生產(chǎn)班制； 所述用戶中斷能力信息至少包括W下各項(xiàng)信息；可轉(zhuǎn)移用電設(shè)備容量占總設(shè)備容量比例、 供電系統(tǒng)要求不高的"柔性負(fù)荷"（常規(guī)上，許多用電負(fù)荷需求必須隨時(shí)滿足，該是一種"剛 性"特征；但相對來說，有些負(fù)荷可W根據(jù)需要在一定的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整，本領(lǐng)域?qū)⒋祟愗?fù) 荷稱之為"柔性負(fù)荷"。柔性負(fù)荷既包括電力用戶中的工業(yè)負(fù)荷、商業(yè)負(fù)荷W及居民生活負(fù) 荷中的空調(diào)、冰箱等傳統(tǒng)負(fù)荷，也包括儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車等雙向可控負(fù)荷，該些需求側(cè)資源均 可實(shí)時(shí)響應(yīng)電網(wǎng)需求并參與電力供需平衡。）占總設(shè)備容量比例、可用于削峰的儲(chǔ)存能量 設(shè)備占總設(shè)備容量比例；所述用戶中斷意愿信息至少包括W下各項(xiàng)信息：電費(fèi)占總成本比 例、單位缺電成本、中斷發(fā)生時(shí)間、中斷持續(xù)時(shí)間、中斷持續(xù)時(shí)間、用戶用電量的不確定性。
[0021] 優(yōu)選地，所述對用戶的影響因素信息進(jìn)行量化處理，具體為根據(jù)預(yù)設(shè)評分標(biāo)準(zhǔn)對 用戶的各項(xiàng)影響因素信息進(jìn)行評分。
[0022] 各項(xiàng)影響因素信息具體的評分標(biāo)準(zhǔn)可按照實(shí)際調(diào)研和專家分析建立，優(yōu)選地，所 述用戶基本情況信息的評分標(biāo)準(zhǔn)具體如下；
[0023] 行業(yè)類型評分標(biāo)準(zhǔn)：
[0024] LUU3U」。
[0031] 優(yōu)選地，所述中斷能力信息的評分標(biāo)準(zhǔn)具體如下：
[0032]
[0033] 優(yōu)選地，所述中斷意愿信息的評分標(biāo)準(zhǔn)具體如下：
[0034]
[00 巧]
[0036] 根據(jù)相同的發(fā)明思路，還可W得到W下技術(shù)方案：
[0037] -種電力調(diào)度方法，包括對電網(wǎng)需求側(cè)可調(diào)度容量進(jìn)行預(yù)測的步驟，使用如上任 一技術(shù)方案所述預(yù)測方法對電網(wǎng)需求側(cè)可調(diào)度容量進(jìn)行預(yù)測。
[003引相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有W下有益效果：
[0039] 1.本發(fā)明方法考慮了用戶所屬行業(yè)類型行、企業(yè)性質(zhì)、生產(chǎn)班制權(quán)、可轉(zhuǎn)移用電設(shè) 備容量占總設(shè)備容量比例、供電系統(tǒng)要求不高的"柔性負(fù)荷"占總設(shè)備容量比例、可用于削 峰的儲(chǔ)存能量設(shè)備占總設(shè)備容量比例、電費(fèi)占總成本比例、單位缺電成本、中斷發(fā)生時(shí)間、 中斷持續(xù)時(shí)間、用戶用電量的不確定性該些復(fù)雜因素對需求側(cè)可調(diào)度容量的影響，提高了 預(yù)測的精度。
[0040] 2.本發(fā)明提出了完整的影響因素評分標(biāo)準(zhǔn)體系，可W有效地對部分難W量化的影 響因素進(jìn)行評分量化，通過該種方法得到的各個(gè)影響因素的量化數(shù)據(jù)，可作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的 輸入向量，從而可加快運(yùn)算速度，避免了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)再進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理。
[0041] 3.本發(fā)明方法克服了需求側(cè)可調(diào)度容量數(shù)據(jù)數(shù)量級(jí)不統(tǒng)一、波動(dòng)大、影響因素繁 多等難點(diǎn)，提高了需求側(cè)可調(diào)度資源容量預(yù)測的精度和運(yùn)算速度，對需求側(cè)可調(diào)度容量預(yù) 測的實(shí)際操作提供了有效可行的方法。
【附圖說明】
[0042] 圖1為本發(fā)明預(yù)測方法的基本流程示意圖；
[0043] 圖2為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的工作流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0044] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明：
[0045] 要提高需求側(cè)可調(diào)度容量的預(yù)測精確度，則需要構(gòu)建全面準(zhǔn)確的預(yù)測模型，而其 中的核屯、是找出對需求側(cè)可調(diào)度容量會(huì)產(chǎn)生影響的影響因素。本發(fā)明所建立的預(yù)測模型全 面考慮了用戶基本情況、用戶中斷能力、用戶中斷意愿該S方面信息，并進(jìn)一步從中選出最 重要的影響因素，本發(fā)明所考慮的需求側(cè)可調(diào)度容量影響因素詳見表1。
[0046] 表1需求側(cè)可調(diào)度容量影響因素列表
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