CN113706213A - 一种应用电力市场公开信息预测变电站负荷的方法 - Google Patents

一种应用电力市场公开信息预测变电站负荷的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种应用电力市场公开信息预测变电站负荷的方法，包括获取电力市场公开信息；计算每个分区日内各时段负荷期望值以及电力系统日内各时段负荷期望值；计算每个变电站日内各时段负荷期望值；求解各分区各时段负荷分配比例；计算各分区各时段负荷；求解每个变电站日内各时段负荷期望值与其对应的分区日内各时段负荷期望值之比，得到各变电站的各时段负荷分配比例；求解各变电站的各时段负荷分配比例与其对应的分区、时段的负荷，得到变电站各时段的预测负荷。本发明可在运行日前预测出各变电站在运行日的各时段的负荷，为电力现货市场分析工作提供支持，有效地解决了缺少变电站在各时段的负荷信息问题，具有可信度高且方法简捷等特点。

Description

一种应用电力市场公开信息预测变电站负荷的方法
技术领域
本发明属于变电站技术领域，涉及变电站负荷预测，尤其是一种应用电力市场公开信息预测变电站负荷的方法。
背景技术
在电力行业市场化改革逐渐深入以及电力现货市场建设进入快速发展期的背景下，有效的市场状况分析对于市场成员在市场竞争中占据优势的影响重大。然而对于单一市场成员来讲，其仅能够获取部分市场公开信息。具体来讲，在电力系统用电负荷方面，市场成员能够获得电力系统中各个变电站和分区的历史负荷，以及通过电力市场信息发布系统获得电力系统在运行日的日前预测的电力系统总负荷值，但是，无法直接获得电力系统中各个变电站在运行日的各时段的负荷预测值。如果要想实现对电力现货市场的准确分析功能，就需要预测出电力系统中各变电站在各时段的负荷。由于我国电力现货市场尚处于建设、探索阶段，上述相关问题尚无实际应用的计算方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、准确可靠且易于实现的应用电力市场公开信息预测变电站负荷的方法。
本发明解决现有的技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种应用电力市场公开信息预测变电站负荷的方法，包括以下步骤：
步骤1、获取电力市场公开信息，包括电力系统中各个分区多日的每日各时段历史负荷、分区内各变电站每日多日的各时段历史负荷以及电力系统各时段日前预测负荷；
步骤2、读取步骤1中各个分区多日的每日各时段历史负荷、分区内各变电站每日多日的各时段历史负荷，将每个分区多日的历史值的每个时段的值求均值，再将电力系统的历史值的每个时段的值求均值，计算每个分区日内各时段负荷期望值以及电力系统日内各时段负荷期望值；
步骤3、将每个变电站的多日的历史值的每个时段的值求均值，计算每个变电站日内各时段负荷期望值；
步骤4、根据步骤2所得每个分区日内各时段负荷期望值与电力系统日内各时段负荷期望值，求解每个分区日内各时段负荷期望值与电力系统日内各时段负荷期望值之比，得到各分区各时段负荷分配比例；
步骤5、读取步骤1中的电力系统各时段日前预测负荷与步骤4中的各分区各时段负荷分配比例,求日前各时段预测负荷与各分区各时段负荷分配比例之积，计算各分区各时段负荷；
步骤6、读取步骤2中的每个分区日内各时段负荷期望值与步骤3中的每个变电站日内各时段负荷期望值，求解每个变电站日内各时段负荷期望值与其对应的分区日内各时段负荷期望值之比，得到各变电站的各时段负荷分配比例；
步骤7、读取步骤5中的各分区各时段负荷与步骤6中的各变电站的各时段负荷分配比例，求解各变电站的各时段负荷分配比例与其对应的分区、时段的负荷，得到变电站各时段的预测负荷；
所述电力系统为电力市场所依托的电力系统，所述分区为电力系统中的子电力系统。
进一步，所述电力系统为省级电力系统，所述子电力系统为市级电力系统。
进一步，所述步骤2计算每个分区日内各时段负荷期望值以及电力系统日内各时段负荷期望值的方法如下：
Figure BDA0003243031510000021
Figure BDA0003243031510000022
其中，
Figure BDA0003243031510000023
表示t时段分区i的负荷期望值；li,d,t表示在d日t时段分区i的负荷历史值；
Figure BDA0003243031510000024
表示t时段电力系统的负荷期望值；∑ili,d,t表示d日t时段电力系统的负荷历史值。
进一步，所述步骤3计算每个变电站日内各时段负荷期望值的方法为：
Figure BDA0003243031510000025
其中，
Figure BDA0003243031510000026
表示t时段分区i中的变电站j的负荷期望值；li,j,d,t表示在d日t时段分区i中的变电站j的负荷历史值。
进一步，所述步骤4计算各分区各时段负荷分配比例的方法如下：
Figure BDA0003243031510000027
其中，
Figure BDA0003243031510000028
表示t时段分区i在电力系统中的负荷分配比例，
Figure BDA0003243031510000029
表示t时段分区i的负荷期望值，
Figure BDA00032430315100000210
表示t时段电力系统的负荷期望值。
进一步，所述步骤5计算各分区各时段负荷的方法如下：
Figure BDA00032430315100000211
其中，Li,t表示t时段分区i的负荷；∑iL'i,t表示t时段电力系统日前预测总负荷。
进一步，所述步骤6计算各变电站的各时段负荷分配比例的方法为：
Figure BDA00032430315100000212
其中，ωi,j,t表示t时段分区i中变电站j的负荷分配比例，
Figure BDA00032430315100000213
表示t时段分区i中的变电站j的负荷期望值，
Figure BDA00032430315100000214
表示t时段分区i的负荷期望值。
进一步，所述步骤7计算变电站各时段的预测负荷的方法为：
Li,j,t＝ωi,j,tLi,t
其中，Li,j,t表示t时段分区i中变电站j的负荷，ωi,j,t表示t时段分区i中变电站j的负荷分配比例，Li,t表示t时段分区i的负荷。
本发明的优点和积极效果是：
本发明设计合理，其根据电力市场公开的各个分区各时段多日的历史负荷数据、分区内各变电站各时段多日的历史负荷数据以及电力系统的日前预测负荷，可以在运行日前(D-1日)预测出各变电站在运行日(D日)的各时段的负荷，为电力现货市场分析工作提供了支持，有效地解决了缺少变电站在各时段的负荷信息问题，具有可信度高且方法简捷等特点。
附图说明
图1为本发明的处理流程；
图2为分区历史负荷及日前预测负荷数据图；
图3为变电站历史负荷数据图；
图4为S2计算得到的电力系统及各分区负荷期望值数据图；
图5为S3计算得到的各变电站在各时段负荷期望值数据图；
图6为S4计算得到的各分区各时段负荷分配比例数据图；
图7为S5计算得到的各分区各时段负荷数据图；
图8为S6计算得到的各变电站各时段负荷分配比例数据图；
图9为S7计算得到的各变电站各时段预测负荷数据图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例做进一步详述。
在本发明中，电力系统指的是电力市场所依托的电力系统，一般(不限于)为省级电力系统，分区指的是电力系统中的子电力系统，一般(不限于)为市级电力系统。电力系统由若干个分区组成。
在本实施例中，将每天分为96时段；各分区及各变电站的历史负荷天数为三天，即n＝3；电力系统具有三个分区，即分区1、分区2和分区3；每个分区含有若干个变电站，本实施例中只计算每个分区中的某一个变电站，即变电站1(属于分区1)、变电站2(属于分区2)和变电站3(属于分区3)。实际应用中分区数量、变电站数量可根据实际情况选定。
如图1所示，本发明提出的一种应用电力市场公开信息预测变电站负荷的方法，包括以下步骤：
步骤1(S1)：获取电力市场公开信息。
在本步骤中，电力市场公开的信息包括电力系统中各个变电站和分区的历史负荷，以及通过电力市场信息发布电力系统获得电力系统在运行日的日前预测的电力系统总负荷值，具体信息包括：
电力系统中各个分区多日的每日各时段历史负荷、分区内各变电站每日多日的各时段历史负荷以及电力系统各时段日前预测负荷。读取的已知信息如图2及图3所示，图2给出了各个分区各时段的历史负荷数据及电力系统日前预测负荷数据；图3给出了各变电站各时段的历史负荷数据。
步骤2(S2)：读取S1中的各个分区多日的每日各时段历史负荷、分区内各变电站每日多日的各时段历史负荷。将每个分区多日的历史值的每个时段的值求均值，再将电力系统的历史值的每个时段的值求均值。计算每个分区日内各时段负荷期望值如式(1)，以及电力系统日内各时段负荷期望值如式(2)。
Figure BDA0003243031510000041
Figure BDA0003243031510000042
其中，
Figure BDA0003243031510000043
表示t时段分区i的负荷期望值；li,d,t表示在d日t时段分区i的负荷历史值；
Figure BDA0003243031510000044
表示t时段电力系统的负荷期望值；∑ili,d,t表示d日t时段电力系统的负荷历史值。
计算出的电力系统及各分区负荷期望值如图4所示。
步骤3(S3)：将每个变电站的多日的历史值的每个时段的值求均值，计算每个变电站日内各时段负荷期望值，其计算公式如下：
Figure BDA0003243031510000045
其中，
Figure BDA0003243031510000046
表示t时段分区i中的变电站j的负荷期望值；li,j,d,t表示在d日t时段分区i中的变电站j的负荷历史值。
本步骤计算出的各变电站在各时段负荷期望值如图5所示。
步骤4(S4)：读取S2中所得每个分区日内各时段负荷期望值与电力系统日内各时段负荷期望值，求解每个分区日内各时段负荷期望值与电力系统日内各时段负荷期望值之比，得到各分区各时段负荷分配比例。其计算公式如下：
Figure BDA0003243031510000047
其中，
Figure BDA0003243031510000048
表示t时段分区i在电力系统中的负荷分配比例。
本步骤计算出的各分区在各时段的负荷分配比例如图6所示。
步骤5(S5)：读取S1中的电力系统各时段日前预测负荷与S4中的各分区各时段负荷分配比例,求日前各时段预测负荷与各分区各时段负荷分配比例之积，计算各分区各时段负荷，其计算公式如下：
Figure BDA0003243031510000049
其中，Li,t表示t时段分区i的负荷；∑iL'i,t表示t时段电力系统日前预测总负荷。
本步骤计算出的各分区各时段负荷如图7所示。
步骤6(S)：读取S2中的每个分区日内各时段负荷期望值与S3中的每个变电站日内各时段负荷期望值，求解每个变电站日内各时段负荷期望值与其对应的分区日内各时段负荷期望值之比，得到各变电站的各时段负荷分配比例,其计算公式如下：
Figure BDA0003243031510000051
其中，ωi,j,t表示t时段分区i中变电站j的负荷分配比例。
本步骤计算出的各变电站的各时段负荷分配比例如图8所示。
步骤7(S7)：读取S5中的各分区各时段负荷与S6中的各变电站的各时段负荷分配比例，求解各变电站的各时段负荷分配比例与其对应的分区、时段的负荷。得到变电站各时段的预测负荷，其计算公式如下：
Li,j,t＝ωi,j,tLi,t (7)
其中，Li,j,t表示t时段分区i中变电站j的负荷，即最终所求结果。
本步骤计算出的各变电站各时段的预测负荷如图9所示。
需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。

Claims (8)

1.一种应用电力市场公开信息预测变电站负荷的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、获取电力市场公开信息，包括电力系统中各个分区多日的每日各时段历史负荷、分区内各变电站每日多日的各时段历史负荷以及电力系统各时段日前预测负荷；
步骤2、读取步骤1中各个分区多日的每日各时段历史负荷、分区内各变电站每日多日的各时段历史负荷，将每个分区多日的历史值的每个时段的值求均值，再将电力系统的历史值的每个时段的值求均值，计算每个分区日内各时段负荷期望值以及电力系统日内各时段负荷期望值；
步骤3、将每个变电站的多日的历史值的每个时段的值求均值，计算每个变电站日内各时段负荷期望值；
步骤4、根据步骤2所得每个分区日内各时段负荷期望值与电力系统日内各时段负荷期望值，求解每个分区日内各时段负荷期望值与电力系统日内各时段负荷期望值之比，得到各分区各时段负荷分配比例；
步骤5、读取步骤1中的电力系统各时段日前预测负荷与步骤4中的各分区各时段负荷分配比例,求日前各时段预测负荷与各分区各时段负荷分配比例之积，计算各分区各时段负荷；
步骤6、读取步骤2中的每个分区日内各时段负荷期望值与步骤3中的每个变电站日内各时段负荷期望值，求解每个变电站日内各时段负荷期望值与其对应的分区日内各时段负荷期望值之比，得到各变电站的各时段负荷分配比例；
步骤7、读取步骤5中的各分区各时段负荷与步骤6中的各变电站的各时段负荷分配比例，求解各变电站的各时段负荷分配比例与其对应的分区、时段的负荷，得到变电站各时段的预测负荷；
所述电力系统为电力市场所依托的电力系统，所述分区为电力系统中的子电力系统。
2.根据权利要求1所述的应用电力市场公开信息预测变电站负荷的方法，其特征在于：所述电力系统为省级电力系统，所述子电力系统为市级电力系统。
3.根据权利要求1或2所述的应用电力市场公开信息预测变电站负荷的方法，其特征在于：所述步骤2计算每个分区日内各时段负荷期望值以及电力系统日内各时段负荷期望值的方法如下：
Figure FDA0003243031500000011
Figure FDA0003243031500000012
其中，
Figure FDA0003243031500000013
表示t时段分区i的负荷期望值；li,d,t表示在d日t时段分区i的负荷历史值；
Figure FDA0003243031500000014
表示t时段电力系统的负荷期望值；∑ili,d,t表示d日t时段电力系统的负荷历史值。
4.根据权利要求1或2所述的应用电力市场公开信息预测变电站负荷的方法，其特征在于：所述步骤3计算每个变电站日内各时段负荷期望值的方法为：
Figure FDA0003243031500000015
其中，
Figure FDA0003243031500000021
表示t时段分区i中的变电站j的负荷期望值；li,j,d,t表示在d日t时段分区i中的变电站j的负荷历史值。
5.根据权利要求1或2所述的应用电力市场公开信息预测变电站负荷的方法，其特征在于：所述步骤4计算各分区各时段负荷分配比例的方法如下：
Figure FDA0003243031500000022
其中，
Figure FDA0003243031500000023
表示t时段分区i在电力系统中的负荷分配比例，
Figure FDA0003243031500000024
表示t时段分区i的负荷期望值，
Figure FDA0003243031500000025
表示t时段电力系统的负荷期望值。
6.根据权利要求1或2所述的应用电力市场公开信息预测变电站负荷的方法，其特征在于：所述步骤5计算各分区各时段负荷的方法如下：
Figure FDA0003243031500000026
其中，Li,t表示t时段分区i的负荷；∑iL'i,t表示t时段电力系统日前预测总负荷。
7.根据权利要求1所述的应用电力市场公开信息预测变电站负荷的方法，其特征在于：所述步骤6计算各变电站的各时段负荷分配比例的方法为：
Figure FDA0003243031500000027
其中，ωi,j,t表示t时段分区i中变电站j的负荷分配比例，
Figure FDA0003243031500000028
表示t时段分区i中的变电站j的负荷期望值，
Figure FDA0003243031500000029
表示t时段分区i的负荷期望值。
8.根据权利要求1或2所述的应用电力市场公开信息预测变电站负荷的方法，其特征在于：所述步骤7计算变电站各时段的预测负荷的方法为：
Li,j,t＝ωi,j,tLi,t
其中，Li,j,t表示t时段分区i中变电站j的负荷，ωi,j,t表示t时段分区i中变电站j的负荷分配比例，Li,t表示t时段分区i的负荷。
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