[发明专利]一种水电站负荷区间预测方法

说明书

本发明公开了一种水电站负荷区间预测方法，充分利用历史负荷数据，通过计算待预测日已知时刻负荷序列与各历史日实际负荷序列的线形差异度获得待预测日的相似日集合，根据待预测日的相似日进行待预测日点预测，再通过对大量历史负荷预测误差样本进行分析，得出未来负荷可能取值的概率性区间结果。根据区间预测结果，水电站决策人员在进行生产计划、实时调度等工作时能够更好地认识到未来负荷可能存在的不确定性和面临的风险因素，从而及时作出更为合理的决策，并为水电站实时负荷分配提供依据。

技术领域

本发明属于水电能源优化运行技术领域，更具体地，涉及一种水电站负荷区间预测方法。

背景技术

水电站在运行过程中，不仅需要考虑负荷日计划，同时也要考虑电站实际负荷过程与日前计划值存在的偏差，即电站负荷波动的问题。中长期负荷预测周期为数月至数年，受气象与经济环境等因素影响较大，是制定电力系统发展规划，中长期运行计划的前提。超短期负荷预测是基于当前负荷和时段预测若干分钟(一般为数分钟至数小时)后的负荷,一般情况下不考虑气象、经济、环境等因素，其可用于实时经济调度、在线安全监视，指导发电机组提前响应系统负荷变化，或提示调度人员提前做好调整发电出力的准备，合理安排机组下一时刻发电计划，其预测信息直接影响到电网和各电厂的经济效益。传统的负荷点预测方法即预测未来某时刻的负荷值，其结果是一个简单的数值，没有提供全面的预测信息，无法准确描述未来负荷存在的不确定性和面临的风险，而区间预测方法预测的结果是一个对应一定概率置信水平的区间，从而提供更为全面的预测信息。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种水电站负荷区间预测方法，其目的在于由于现有水电站负荷预测结果为简单数值导致预测结果无法准确描述未来负荷存在不确定性的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种水电站负荷区间预测方法，包括如下步骤：

S1根据待预测日已知时刻负荷序列和待预测日前P天历史日实际负荷序列获得待预测日已知时刻负荷序列与各历史日实际负荷序列间的线形差异度；

S2将待预测日已知时刻负荷序列与各历史日实际负荷序列间的线形差异度升序排列，取前Q个线形差异度所对应的历史日实际负荷序列作为待预测日的相似日集合；其中，Q<P；

S3根据待预测日的相似日集合获得相似日集合的典型日，根据相似日集合的典型日负荷数据和待预测日待预测时刻前一个时刻的实际负荷求得待预测日待预测时刻点预测值；

S4根据待预测日待预测时刻所属特征日特征时段，获得待预测日前p天历史负荷数据中属于特征日特征时段的全部点预测值和全部实际负荷值,将属于特征日特征时段的全部点预测值及对应的全部实际负荷值以点预测值的大小分解为多个负荷区间,再根据待预测日待预测时刻点预测值,确定所属负荷区间,并计算获得点预测值所属负荷区间的负荷预测误差累计概率分布函数；

S5根据待预测日待预测时刻点预测值所属负荷区间的负荷预测误差累计概率分布函数以及设定置信度获得待预测日待预测时刻在设定置信度下的负荷预测误差区间，实现待预测日待预测时刻的负荷区间预测。

优选地，步骤S3中根据公式获得相似日集合的典型日第t个时刻实际负荷；

其中，L_i,t为待预测日的相似日集合中第i日t时刻实际负荷，m为待预测日的相似日集合中历史负荷日的数量。优选地，步骤S1根据公式获得待预测日与第j个历史实际负荷数据间的线形差异度；

其中，n为待预测日已知时刻的数目，x_j,t为待预测日与第j个历史日实际负荷序列在第t个时刻下的负荷值之差，为待预测日与第j个历史日实际负荷序列的n个时刻下负荷值之差的均值，

优选地，S1之前还包括如下步骤：