CN101739502A

CN101739502A - 4阶龙格-库塔母线负荷预报方法

Info

Publication number: CN101739502A
Application number: CN200810203042A
Authority: CN
Inventors: 李昌; 李毅
Original assignee: SHANGHAI SUNRISE POWER AUTOMATION CO Ltd
Current assignee: Jiaxing Saiyun Amperex Technology Limited
Priority date: 2008-11-20
Filing date: 2008-11-20
Publication date: 2010-06-16
Anticipated expiration: 2028-11-20
Also published as: CN101739502B

Abstract

本发明公开一种4阶龙格-库塔母线负荷预报方法，涉及数据预报技术领域；所要解决的是数据预报中减少误差、提高精确度的技术问题；该母线负荷预报方法的步骤为：1)取厂站母线负荷；2)对母线负荷，按照等时间间隔取得连续的采样数据；3)对相邻的数据取微分，得到微分值；4)根据4阶龙格-库塔方法要求实时计算加权值；5)根据前一时刻的加权计算值，计算下一时刻的母线预报负荷；6)反复步骤1)至5)，能进行母线负荷预报。本发明的母线负荷预报方法具有能在不同时间段上存在较小误差的，高精确度的特点。

Description

4阶龙格-库塔母线负荷预报方法

技术领域

本发明涉及数据预报技术，特别是涉及一种用于电力系统的母线负荷预报数据处理方法的技术。

背景技术

电力系统母线负荷预报作用是：1)为安全预警提供未来几分钟的负荷数据；2)为状态估计提供一个检测数据突变的数据源；3)提供超短期负荷预报基础数据。

目前，国内外对母线负荷预报基本采用全网负荷预测加上分配系数的方式。这种处理方式并没有考虑到每个母线的负荷特性，并且使用不变的分配系数，导致在不同时间段上存在较大的不确定性误差。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种能在不同时间段上存在较小误差的，高精确度的4阶龙格-库塔母线负荷预报方法。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种4阶龙格-库塔母线负荷预报方法，其特征在于，本发明所采用的方法如下：

1)取厂站母线负荷，对每个厂站按照电压等级计算母线负荷P_mea；

2)对母线负荷，按照等时间间隔取得连续的(若干)采样数据；例如：对每个母线负荷P_mea，按照等时间间隔h＝ΔT，连续得到N(N为自然数)个数据P(P_mea0，P_mea1，P_mea2，P_mea3，P_mea4……P_meaN)；

3)对相邻的数据取微分，得到(若干)微分值；对同一个母线的M组数据，求一阶微分得到M(M＝N-1)个微分数据K_m(M＝1，2，3，4)，K_m＝(P_mea m，-/P_mea m-1)ΔT；

4)根据4阶龙格一库塔方法要求实时计算加权值；取加权平均值K_iper＝(K₁+2×K₂+2×K₃+K₄)/6；

5)根据前一时刻的加权计算值，计算下一时刻的母线预报负荷；即预报下一个ΔT时刻的母线负荷P_est＝P_mea4+K_iperΔT；

6)反复步骤1)至5)，能进行母线负荷预报；即可以连续的预测下个时刻的母线P_est。

进一步的，所述的步骤4)中得到的斜率K₂，K₃，K₄能作为下一个时刻的斜率K₁，K₂，K₃；无需反复求解。

利用本发明提供的4阶龙格-库塔母线负荷预报方法，由于采用工程上更为精确的微分算法，进行母线负荷预报，即采用4阶龙格-库塔法，对数据进行预测，使母线负荷预报不再依赖全网负荷预测，避免了以往导致在不同时间段上存在较大的不确定性的误差，从而提高了母线预报的精确度。

本发明提供的基于龙格-库塔的母线预报方法，预测中得到的微分值，可以作为下一个时刻的部分微分计算值，无需从头开始反复求解，所以能快速的预报出下一个时刻的预报值。

附图说明

图1是本发明实施例4阶龙格-库塔方法的母线负荷预报流程图。

(SCADA：数据采集与监视控制系统)

具体实施方式

以下结合附图说明对本发明的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。

龙格-库塔(Runge-Kutta)方法是一种在工程上应用广泛的高精度单步算法，该算法精度高，采取措施对误差进行抑制，其实现原理也较复杂，算法是构建在数学支持的基础之上的。

如果y在数据样本区间[x_i，x_i+1]内存在m个点上的斜率值K₁，K₂，……，K_m，并取他们的加权平均数作为平均斜率K_iper的近似值，构造出具有很高精度的高阶计算公式。经数学推导、求解，可以得出四阶龙格-库塔公式，也就是在工程中应用广泛的经典龙格-库塔算法：

y_i+1＝y_i+h×(K₁+2×K₂+2×K₃+K₄)/6

K₁＝f(x_i，y_i)

K₂＝f(x_i+h/2，y_i+h/2*K1)

K₃＝f(x_i+h/2，y_i+h/2*K2)

K₄＝f(x_i+h，y_i+h*K3)

采用4阶龙格-库塔法能精确求解区间[x_i，x_i+1]的微分值，从而得到区间的数学期望值，这个数学期望值可以用作下个区间估计值。

本发明实施例所提供的一种4阶龙格-库塔母线负荷预报方法，其特征在于，具体步骤如下：

1)采用4阶龙格-库塔方法；

2)上个时刻的微分值部分可以作为下个时空微分计算值，无需从头开始计算；

3)母线负荷预报中的母线是按照变电站划分，物理上可能是同一个电压等级下的多个母线组成。

如图1所示，本发明实施例所提供的4阶龙格-库塔母线负荷预报的实现流程如下：

1)对每个厂站按照电压等级计算母线负荷P_mea；

2)对每个母线负荷P_mea，按照等时间间隔h＝ΔT，连续得到N(N＝5)个数据P(P_mea0，P_mea1，P_mea2，P_mea3，P_mea4)；

3)对同一个母线的M组数据，求一阶微分得到M(M＝4)个微分数据K_m(M＝1，2，3，4)，K_m＝(P_mea m，-/P_mea m-1)ΔT；

4)取加权平均值K_iper＝(K₁+2×K₂+2×K₃+K₄)/6；

5)预报下一个ΔT时刻的母线负荷P_est＝P_mea4+K_iperΔT；

6)反复1)-5)，可以连续的预测下个时刻的母线P_est。

本发明提供的基于龙格-库塔的母线预报方法，预测中得到的斜率K₂，K₃，K₄可以作为下一个时刻的K₁，K₂，K₃，无需从头开始反复求解，快速的预报出下一个时刻的预报值。

Claims

1.一种4阶龙格-库塔母线负荷预报方法，其特征在于，方法的步骤为：

1)取厂站母线负荷；

2)对母线负荷，按照等时间间隔取得连续的采样数据；

3)对相邻的数据取微分，得到微分值；

4)根据4阶龙格-库塔方法要求实时计算加权值；

5)根据前一时刻的加权计算值，计算下一时刻的母线预报负荷；

6)反复步骤1)至5)，能进行母线负荷预报。

2.根据权利要求1所述的4阶龙格-库塔母线负荷预报方法，其特征在于，所述的步骤4)中得到的斜率能作为下一个时刻的斜率；无需反复求解。