[发明专利]一种基于SageMath的负荷预测模型配置方法及计算机程序产品

说明书

本发明公开了一种基于SageMath的负荷预测模型配置方法及计算机程序产品，本发明的方法包括负荷预测数学模型、负荷预测算法库、数据计算库及负荷预测数学模型分析及应用。能够实现在线配置完成曲线拟合、自然增长及大用户法、弹性系数法、网格负荷预测方法、负荷密度法、贝叶斯算法及负荷预测效果分析评价公式。本发明的方法集负荷预测收资、负荷预测算法库、负荷预测数学模型于一体，解决了现有负荷预测面临的“历史负荷数据收资难、预测模型建立难、预测方法研究难、精准预测提升难”的四大难题。

技术领域

本发明属于电网规划技术领域，具体涉及一种基于SageMath的负荷预测模型配置方法及计算机程序产品，可将现有多种负荷预测模型算法配置在一个应用系统中，对未来电力的增长进行预测，或对负荷预测的现有算法进行对比分析及研究。

背景技术

1、SageMath的背景技术

SageMath中包含的数学基础库有二维图表、三维图表、数学函数、微积分、有限群、阿贝尔群、群论、数论、狄利克雷特征、模形式、线性代数、线性码和密码、表示理论、数学环理论、多项式、初等数论、高等数学、模块化形式、椭圆曲线、代数几何、平面曲线、符号计算、统计等数学计算基础功能库。可以满足现有负荷预测算法中有关数学公式的应用，同时，在SageMath中也可以采用自定义的方式来实现特殊数学函数。

负荷预测数学模型采用的数学库是基于SageMath8.8，以SageMath8.8为基础，使用现有算法构建负荷预测算法库或算法组合构成负荷预测数学模型。负荷预测算法中，会应用大量数学计算公式，这些数学计算公式主要包含常用数学函数(例如log函数、ln函数、sin函数等)、微积分、线性代数或自定义扩展的数学计算函数等。

2、负荷预测的背景技术

电力负荷预测是电力部门的重要工作之一，准确的负荷预测，可以经济合理地安排电网内部发电机组的启停，保持电网运行的安全稳定性，减少不必要的旋转储备容量，合理安排机组检修计划，保障社会的正常生产和生活，有效地降低发电成本，提高经济效益和社会效益。准确的负荷预测，也可以经济合理地安排电网未来中期项目计划投资的建设时序。

负荷预测是根据电力系统的运行特性、增容决策、自然条件与社会影响等诸多因数，在满足一定精度要求的条件下，确定未来某特定时刻的负荷数据，其中负荷是指电力需求量(功率)或用电量。

负荷预测按预测目的不同可以分为超短期负荷预测、短期负荷预测、中期负荷预测及长期负荷预测。

其中，超短期负荷预测，是指未来1h以内的负荷预测，在安全监视状态下，需要5～10s或1～5min的预测值，预防性控制和紧急状态处理需要10min至1h的预测值；短期负荷预测是指日负荷预测和周负荷预测，分别用于安排日调度计划和周调度计划，包括确定机组起停、水火电协调、联络线交换功率、负荷经济分配、水库调度和设备检修等，对短期预测，需充分研究电网负荷变化规律，分析负荷变化相关因子，特别是天气因素、日类型等和短期负荷变化的关系。上述的超短期及短期负荷预测主要在电网系统调度部门应用较多。

中期负荷预测是按月至年的负荷预测，主要是确定机组运行方式和设备大修计划等。长期负荷预测是指未来3～5年甚至更长时间段内的负荷预测，主要是电网规划部门根据国民经济的发展和对电力负荷的需求，所作的电网改造和扩建工作的远景规划。对中、长期负荷预测，要特别研究国民经济发展、国家政策等的影响。

负荷预测的方法按预测方法来分类又可以分为经典预测方法和现代预测方法。