空间负荷预测中确定元胞负荷合理最大值方法

肖白; 梁雪峰; 姜卓; 牛湘智; 牛强; 李介夫

doi:10.7500/AEPS20190521008

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

空间负荷预测中确定元胞负荷合理最大值方法

工程应用 | 更新时间：2020-07-14

- 空间负荷预测中确定元胞负荷合理最大值方法
- A Method for Ascertaining Reasonable Maximum Value of Cellular Load in Spatial Load Forecasting
- 电力系统自动化-方正平台 2020年第6期页码：194-199
- 作者机构：
  
  1. 东北电力大学电气工程学院，吉林省吉林市 132012
  2. 北华大学计算机科学技术学院，吉林省吉林市 132021
  3. 国网吉林省电力有限公司吉林供电公司，吉林省吉林市 132001
- 作者简介：
  
  肖白（1973—），男，通信作者，博士，教授，主要研究方向：电力系统规划、空间电力负荷预测、多能源电力系统互补协调发电、继电保护等。E-mail： xbxiaobai@126.com
  梁雪峰（1995—），男，硕士研究生，主要研究方向：城市电网空间电力负荷预测。E-mail： 1790065829@qq.com
  姜卓（1978—），女，硕士，副教授，主要研究方向：智能优化算法、软件工程。E-mail： abbey1998@sina.com
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金资助项目(51177009);吉林省产业创新专项基金资助项目(2019C058-7);吉林省教育厅科技项目(JJKH20180442KJ)
- DOI：10.7500/AEPS20190521008
  中图分类号：
- 收稿日期：2019-05-21，
  
  修回日期：2019-10-10，
  
  网络出版日期：2020-02-14，
  
  纸质出版日期：2020-03-25
- 稿件说明：
移动端阅览
肖白,梁雪峰,姜卓等.空间负荷预测中确定元胞负荷合理最大值方法[J].电力系统自动化,2020,44(06):194-199.

XIAO Bai,LIANG Xuefeng,JIANG Zhuo,et al.A Method for Ascertaining Reasonable Maximum Value of Cellular Load in Spatial Load Forecasting[J].Automation of Electric Power Systems,2020,44(06):194-199.
肖白,梁雪峰,姜卓等.空间负荷预测中确定元胞负荷合理最大值方法[J].电力系统自动化,2020,44(06):194-199. DOI： 10.7500/AEPS20190521008.

XIAO Bai,LIANG Xuefeng,JIANG Zhuo,et al.A Method for Ascertaining Reasonable Maximum Value of Cellular Load in Spatial Load Forecasting[J].Automation of Electric Power Systems,2020,44(06):194-199. DOI： 10.7500/AEPS20190521008.

摘要

针对实测的元胞负荷数据中存在随机波动现象而使空间负荷预测精度降低的问题，提出一种利用互补集合经验模态分解（CEEMD）和游程检验技术确定元胞负荷合理最大值的方法。该方法通过互补集合经验模态分解技术将各Ⅰ类元胞负荷序列分别进行分解，每个Ⅰ类元胞得到一组本征模态函数，采用游程检验技术对每个本征模态函数进行随机性检验，建立识别其中高频分量的判据，剔除刻画元胞负荷随机波动性的高频本征模态函数，对余下表征元胞负荷规律性与趋势性的本征模态函数进行重构得到主体分量，将其中最大值作为Ⅰ类元胞负荷合理最大值，最后利用该合理最大值进行基于Ⅰ类元胞和Ⅱ类元胞的空间负荷预测。工程实例表明了该方法正确有效。

Abstract

Aiming at the problem that the spatial load forecasting accuracy is reduced due to the random fluctuation in the measured cellular load data

a method for ascertaining the reasonable maximum value of cellular load by using complementary ensemble empirical mode decomposition and runs test technique is proposed. The method decomposes each class Ⅰ cellular load sequence by complementary ensemble empirical mode decomposition technique. Each class Ⅰ cell obtains a set of intrinsic mode functions. Random test of each intrinsic mode function is carried out by using runs test technique

and the criterion for identifying the high-frequency component is established. The high-frequency intrinsic mode function that characterizes the random fluctuation of the cellular load is removed

and the remaining intrinsic mode functions that characterize the regularity and trend of the cellular load are reconstructed to obtain the main component

and the maximum value is taken as the reasonable maximum value of the class Ⅰcellular load. Finally

the reasonable maximum value is used to predict the space load based on class Ⅰ cells and class Ⅱ cells. The engineering example shows that the method is correct and effective.

关键词

Keywords

references

WILLIS H L . Forecasting distribution system loads using curve shape clustering [J]. IEEE Transcations on Power Apparatus and System ， 1983 ， 102 ( 4 )： 893 - 901 .

WILLIS H L . Spatial electric load forecasting [M]. New York ： Marcel Dekker ， 2002 ： 217 - 243 .

肖白，周潮，穆钢 . 空间电力负荷预测方法综述与展望 [J]. 中国电机工程学报， 2013 ， 33 ( 25 )： 78 - 92 .

XIAO Bai ， ZHOU Chao ， MU Gang . Review and prospect of the spatial load forecasting methods [J]. Proceedings of the CSEE ， 2013 ， 33 ( 25 )： 78 - 92 .

乐欢，王主丁，肖栋柱，等 . 基于空区推论的空间负荷预测分类分区实用法 [J]. 电力系统自动化， 2009 ， 33 ( 7 )： 81 - 85 .

LE Huan ， WANG Zhuding ， XIAO Dongzhu ， et al . Vacant area inference based classification and subarea practical method for spatial load forecasting [J]. Automation of Electric Power Systems ， 2009 ， 33 ( 7 )： 81 - 85 .

薛琳，黄南天，赵树野，等 . 基于条件互信息的低冗余短期负荷预测特征选择 [J]. 东北电力大学学报， 2019 ， 39 ( 2 )： 30 - 38 .

XUE Lin ， HUANG Nantian ， ZHAO Shuye ， et al . Low redundancy feature selection using conditional mutual information for short-term load forecasting [J]. Journal of Northeast Electric Power University ， 2019 ， 39 ( 2 )： 30 - 38 .

肖白，黎平 . 城网空间电力负荷预测中的负荷规律性分析 [J]. 电网技术， 2009 ， 33 ( 20 )： 113 - 119 .

XIAO Bai ， LI Ping . Load regularity analysis on spatial load forecasting of urban power system [J]. Power System Technology ， 2009 ， 33 ( 20 )： 113 - 119 .

余贻鑫，张崇见，张弘鹏 . 空间电力负荷预测小区用地分析（一） [J]. 电力系统自动化， 2001 ， 25 ( 6 )： 23 - 26 .

YU Yixin ， ZHANG Chongjian ， ZHANG Hongpeng . Small area land-use analysis in fuzzy spatial load forecasting： Part one principle [J]. Automation of Electric Power Systems ， 2001 ， 25 ( 6 )： 23 - 26 .

肖白，李科，田春筝，等 . 空间负荷预测中确定元胞负荷合理最大值的主成分分析法 [J]. 电测与仪表， 2017 ， 54 ( 14 )： 112 - 116 .

XIAO Bai ， LI Ke ， TIAN Chunzheng ， et al . A PCA method for ascertaining maximal value of cellular load in spatial load forecasting [J]. Electrical Measurement & Instrumentation ， 2017 ， 54 ( 14 )： 112 - 116 .

肖白，徐潇，穆钢 . 空间负荷预测中确定元胞负荷最大值的概率谱方法 [J]. 电力系统自动化， 2014 ， 38 ( 21 )： 47 - 52 .

XIAO Bai ， XU Xiao ， MU Gang . A probability spectrum method for ascertaining maximal value of cellular load in spatial load forecasting [J]. Automation of Electric Power Systems ， 2014 ， 38 ( 21 )： 47 - 52 .

穆钢，侯元凯，杨右虹，等 . 负荷预报中负荷规律性评价方法的研究 [J]. 中国电机工程学报， 2001 ， 12 ( 10 )： 97 - 102 .

MU Gang ， HOU Yuankai ， YANG Youhong ， et al . Study on load regularity evaluating method for load forecasting [J]. Proceedings of the CSEE ， 2001 ， 12 ( 10 )： 97 - 102 .

李龙云，胡博，谢开贵，等 . 基于离散傅里叶变换的孤岛型微电网混合储能优化配置 [J]. 电力系统自动化， 2016 ， 40 ( 12 )： 108 - 116 .

LI Longyun ， HU Bo ， XIE Kaigui ， et al . Capacity optimization of hybrid energy storage system in isolated microgrids based on discrete fourier transform [J]. Automation of Electric Power Systems ， 2016 ， 40 ( 12 )： 108 - 116 .

徐全，陆超，刘映尚，等 . 基于泰勒级数和离散傅里叶变换的综合自适应相量算法 [J]. 电力系统自动化， 2016 ， 40 ( 19 )： 37 - 43 .

XU Quan ， LU Chao ， LIU Yingshang ， et al . Comprehensive adaptive phasor algorithm based on Taylor series and discrete Fourier transform [J]. Automation of Electric Power Systems ， 2016 ， 40 ( 19 )： 37 - 43 .

牟龙华，邢锦磊 . 基于傅里叶变换的精确频率测量算法 [J]. 电力系统自动化， 2008 ， 32 ( 23 )： 67 - 70 .

MOU Longhua ， XING Jinlei . An accurate frequency measuring algorithm for power systems based on Fourier transform [J]. Automation of Electric Power Systems ， 2008 ， 32 ( 23 )： 67 - 70 .

邰能灵，候志俭，李涛，等 . 基于小波分析的电力系统短期负荷预测方法 [J]. 中国电机工程学报， 2003 ， 23 ( 1 )： 46 - 51 .

TAI Nengling ， HOU Zhijian ， LI Tao ， et al . New principle based on wavelet transform for power system short-term load forecasting [J]. Proceedings of the CSEE ， 2003 ， 23 ( 1 )： 46 - 51 .

欧阳森，宋政湘，陈德桂，等 . 小波软阀值去噪技术在电能质量检测中的应用 [J]. 电力系统自动化， 2002 ， 26 ( 19 )： 56 - 60 .

OUYANG Sen ， SONG Zhengxiang ， CHEN Degui ， et al . Application of wavelet soft-threshold de-noising technique to power quality detection [J]. Automation of Electric Power Systems ， 2002 ， 26 ( 19 )： 56 - 60 .

童述林，文福拴，陈亮 . 电力负荷数据预处理的二维小波阀值去噪方法 [J]. 电力系统自动化， 2012 ， 36 ( 2 )： 101 - 105 .

TONG Shulin ， WEN Fushuan ， CHEN Liang . A two-dimension wavelet threshold de-noising method for electric load data pre-processing [J]. Automation of Electric Power Systems ， 2012 ， 36 ( 2 )： 101 - 105 .

肖白，房龙江，李介夫，等 . 空间负荷预测中确定元胞负荷合理最大值的经验模态分解方法 [J]. 东北电力大学学报， 2018 ， 38 ( 3 )： 8 - 14 .

XIAO Bai ， FANG Longjiang ， LI Jiefu ， et al . A empirical mode decomposition method for ascertaining maximal value of cellular load in spatial load forecasting [J]. Journal of Northeast Electric Power University ， 2018 ， 38 ( 3 )： 8 - 14 .

叶林，刘鹏 . 基于经验模态分解和支持向量机的短期风电功率组合预测模型 [J]. 中国电机工程学报， 2011 ， 31 ( 31 )： 102 - 108 .

YE Lin ， LIU Peng . Combined model based on EMD-SVM for short-term wind power prediction [J]. Proceedings of the CSEE ， 2011 ， 31 ( 31 )： 102 - 108 .

孔祥玉，李闯，郑锋，等 . 基于经验模态分解与特征相关分析的短期负荷预测方法 [J]. 电力系统自动化， 2019 ， 43 ( 5 )： 46 - 56 . DOI: 10.7500/AEPS20180404008 http://dx.doi.org/10.7500/AEPS20180404008 .

KONG Xiangyu ， LI Chuang ， ZHENG Feng ， et al . Short-term load forecasting method based on empirical mode decomposition and feature correlation analysis [J]. Automation of Electric Power Systems ， 2019 ， 43 ( 5 )： 46 - 56 . DOI: 10.7500/AEPS20180404008 http://dx.doi.org/10.7500/AEPS20180404008 .

张宜阳，卢继平，孟洋洋，等 . 基于经验模式分解和混沌相空间重构的风电功率短期预测 [J]. 电力系统自动化， 2012 ， 36 ( 5 )： 24 - 28 .

ZHANG Yiyang ， LU Jiping ， MENG Yangyang ， et al . Wind power short-term forecasting based on empirical mode decomposition and chaotic phase space reconstruction [J]. Automation of Electric Power Systems ， 2012 ， 36 ( 5 )： 24 - 28 .

刘桐彤 . 基于负荷规律性分析的空间负荷预测方法研究 [D]. 吉林：东北电力大学， 2017 .

LIU Tongtong . Research on spatial load forecasting method based on load regularity analysis [D]. Jilin ： Northeast Electric Power University ， 2017 .

茆美琴，龚文剑，张榴晨，等 . 基于EEMD-SVM方法的光伏电站短期出力预测 [J]. 中国电机工程学报， 2013 ， 33 ( 34 )： 17 - 24 .

MAO Meiqin ， GONG Wenjian ， ZHANG Liuchen ， et al . Short-term photovoltaic generation forecasting based on EEMD-SVM combined method [J]. Proceedings of the CSEE ， 2013 ， 33 ( 34 )： 17 - 24 .

赵迎，乐友喜，黄健良，等 . CEEMD与小波变换联合去噪方法研究 [J]. 地球物理学进展， 2015 ， 30 ( 6 )： 2870 - 2877 .

ZHAO Ying ， YUE Youxi ， HUANG Jianliang ， et al . CEEMD and wavelet transform jointed de-noising method [J]. Progress in Geophysics ， 2015 ， 30 ( 6 )： 2870 - 2877 .

李青，李军，马昊 . 基于互补型集成经验模态分解-模糊熵和回声状态网络的短期电力负荷预测 [J]. 计算机应用， 2014 ， 34 ( 12 )： 3651 - 3655 .

LI Qing ， LI Jun ， MA Hao . Short-term electricity load forecasting based on complementary ensemble empirical mode decomposition-fuzzy permutation and echo state network [J]. Journal of Computer Applications ， 2014 ， 34 ( 12 )： 3651 - 3655 .

康重庆，夏青，刘梅 . 电力系统负荷预测 [M]. 北京：中国电力出版社， 2007 ： 94 - 97 .

KANG Chongqing ， XIA Qing ， LIU Mei . Power system load forecasting [M]. Beijing ： China Electric Power Press ， 2007 ： 94 - 97 .

肖白，杨修宇，穆钢，等 . 基于元胞历史负荷数据的负荷密度指标法 [J]. 电网技术， 2014 ， 38 ( 4 )： 1014 - 1019 .

XIAO Bai ， YANG Xiuyu ， MU Gang ， et al . A load density index method based on historical data of cell load [J]. Power System Technology ， 2014 ， 38 ( 4 )： 1014 - 1019 .

孙建伟，许汴利，苏佳，等 . 游程检验及其在流行病学中的应用与探讨 [J]. 预防医学论坛， 2017 ， 23 ( 2 )： 100 - 103 .

SUN Jianwei ， XU Bianli ， SU Jia ， et al . Application and discussion on runs test in epidemiology [J]. Preventive Medicine Tribune ， 2017 ， 23 ( 2 )： 100 - 103 .

刘建华，胡召根 . 平稳序列的年径流预测分析 [J]. 广东水利水电， 2018 ( 7 )： 5 - 7 .

LIU Jianhua ， HU Zhaogen . Analysis and prediction of annual inflow on stationary series [J]. Guangdong Water Resources and Hydropower ， 2018 ( 7 )： 5 - 7 .

庄正欣，朱琴华 . 游程检验的结构分析及其在金融时间序列中的运用 [J]. 产业经济研究， 2006 ( 4 )： 77 - 78 .

ZHUANG Zhengxin ， ZHU Qinhua . Structural analysis of run-length test and its application in financial time series [J]. Industrial Economics Research ， 2006 ( 4 )： 77 - 78 .

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

基于Softmax概率分类器的数据驱动空间负荷预测

计及元胞发展程度的空间负荷预测方法

考虑地域差异的配电网空间负荷聚类及一体化预测方法

永久性负荷割接后变电站主变压器的负荷预测方法

基于IAHP和TOPSIS方法的负荷密度指标计算