考虑本位元胞接受能力和相邻元胞负荷影响的空间负荷预测

肖白; 张小娜; 姜卓; 阚中锋; 綦雪松; 肖志峰

doi:10.7500/AEPS20201107002

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考虑本位元胞接受能力和相邻元胞负荷影响的空间负荷预测

学术研究 | 更新时间：2025-06-16

- 考虑本位元胞接受能力和相邻元胞负荷影响的空间负荷预测
- Spatial Load Forecasting Considering Acceptability of Standard Cell and Influence of Load of Adjacent Cells
- 电力系统自动化-方正平台 2021年45卷第12期页码：57-64
- 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、电力系统继电保护。E-mail：xbxiaobai@126.com
  张小娜（1995—），女，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：1289700338@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)
- DOI：10.7500/AEPS20201107002
  中图分类号：
- 收稿日期：2020-11-07，
  
  修回日期：2021-01-12，
  
  网络出版日期：2021-03-01，
  
  纸质出版日期：2021-06-25
- 稿件说明：
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肖白,张小娜,姜卓等.考虑本位元胞接受能力和相邻元胞负荷影响的空间负荷预测[J].电力系统自动化,2021,45(12):57-64.

XIAO Bai,ZHANG Xiaona,JIANG Zhuo,et al.Spatial Load Forecasting Considering Acceptability of Standard Cell and Influence of Load of Adjacent Cells[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(12):57-64.
肖白,张小娜,姜卓等.考虑本位元胞接受能力和相邻元胞负荷影响的空间负荷预测[J].电力系统自动化,2021,45(12):57-64. DOI： 10.7500/AEPS20201107002.

XIAO Bai,ZHANG Xiaona,JIANG Zhuo,et al.Spatial Load Forecasting Considering Acceptability of Standard Cell and Influence of Load of Adjacent Cells[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(12):57-64. DOI： 10.7500/AEPS20201107002.

摘要

针对现有空间电力负荷预测方法没有考虑待预测区域内各供电小区之间的负荷相互影响关系的情况，提出一种考虑本位元胞接受能力和相邻元胞负荷影响的空间负荷预测方法，主要适用于城市电网规划年负荷预测。首先，利用变异系数建立本位元胞接受负荷影响的量化模型，来反映本位元胞对相邻元胞负荷影响的接受能力；其次，考虑待预测区域内各元胞之间的距离因素和用电负荷相似性因素生成空间复合权重矩阵，并利用空间卷积建立相邻元胞产生负荷影响的量化模型，来反映相邻元胞对本位元胞产生的负荷影响；然后，综合考虑本位元胞接受负荷影响的能力和相邻元胞产生负荷影响的共同作用，构建空间电力负荷预测模型；最后，通过工程实例分析验证了所提方法及模型的正确性和有效性。

Abstract

In view of the fact that the existing spatial power load forecasting methods do not consider the load interaction relationship among the power supply cells in the area to be forecasted

a spatial load forecasting method which considers the acceptability of the standard cell and the influence of the load of adjacent cells is proposed

and it is mainly applicable to the annual load forecasting of urban power grid planning. Firstly

a quantitative model of the standard cell accepting the load influence is established by using the coefficient of variation to reflect the acceptability of the standard cell to the load of adjacent cells. Secondly

the spatial composite weight matrix is generated by considering the distance factor between cells and the power load similarity factor in the region to be forecasted

and the quantitative model of the load influence of adjacent cells is established by using the spatial convolution to reflect the load influence of adjacent cells on the standard cell. Then

the spatial power load forecasting model is constructed by comprehensively considering the joint effect of the acceptability of the standard cell to the load influence and the load influence generated by adjacent cells. Finally

the correctness and effectiveness of the proposed method and model are verified by an engineering example.

关键词

Keywords

references

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 .

康重庆，夏清，张伯明 . 电力系统负荷预测研究综述与发展方向的探讨［J］. 电力系统自动化， 2004 ， 28 （ 17 ）： 1 - 11 .

KANG Chongqing ， XIA Qing ， ZHANG Boming . Review and prospect of the electric power system load forecasting ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2004 ， 28 （ 17 ）： 1 - 11 .

肖白，黎平 . 最佳电力负荷空间分辨率的获取方法［J］. 中国电机工程学报， 2010 ， 30 （ 34 ）： 50 - 56 .

XIAO Bai ， LI Ping . Method for acquiring optimum spatial resolution of electric load ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2010 ， 30 （ 34 ）： 50 - 56 .

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 .

肖白，杨修宇，穆钢，等 . 基于元胞历史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 . The load density index method based on the historical data of cellular ［J］. Power System Technology ， 2014 ， 38 （ 4 ）： 1014 - 1019 .

刘思，傅旭华，叶承晋，等 . 考虑地域差异的配电网空间负荷聚类及一体化预测方法［J］. 电力系统自动化， 2017 ， 41 （ 3 ）： 70 - 75 .

LIU Si ， FU Xuhua ， YE Chengjin ， et al . Spatial load clustering and integrated forecasting method of distribution network considering regional difference ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2017 ， 41 （ 3 ）： 70 - 75 .

刘思，傅旭华，叶承晋，等 . 应用聚类分析与非参数核密度估计的空间负荷分布规律［J］. 电网技术， 2017 ， 41 （ 2 ）： 604 - 610 .

LIU Si ， FU Xuhua ， YE Chengjin ， et al . Spatial load distribution based on clustering analysis and non-parametric kernel density estimation ［J］. Power System Technology ， 2017 ， 41 （ 2 ）： 604 - 610 ．

肖白，杨欣桐，田莉，等 . 计及元胞发展程度的空间负荷预测方法［J］. 电力系统自动化， 2018 ， 42 （ 1 ）： 61 - 67 .

XIAO Bai ， YANG Xintong ， TIAN Li ， et al . Spatial load forecasting method based on development degree of cell ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2018 ， 42 （ 1 ）： 61 - 67 .

肖白，穆冠男，姜卓，等 . 计及城市发展程度的多阶段空间负荷预测方法［J］. 电网技术， 2019 ， 43 （ 7 ）： 2251 - 2257 .

XIAO Bai ， MU Guannan ， JIANG Zhuo ， et al . Multi-stage spatial load forecasting method based on urban development degree ［J］. Power System Technology ， 2019 ， 43 （ 7 ）： 2251 - 2257 .

肖白，张婕，姜卓，等 . 基于秩次集对分析理论的空间负荷预测方法［J］. 电力自动化设备， 2020 ， 40 （ 4 ）： 153 - 158 .

XIAO Bai ， ZHANG Jie ， JIANG Zhuo ， et al . Spatial load forecasting method based on rank set pair analysis ［J］. Electric Power Automation Equipment ， 2020 ， 40 （ 4 ）： 153 - 158 .

肖白，刘庆永，牛强，等 . 基于元胞负荷特性分析的RBF神经网络空间负荷预测方法［J］. 电网技术， 2018 ， 42 （ 1 ）： 301 - 307 .

XIAO Bai ， LIU Qingyong ， NIU Qiang ， et al . A spatial load forecasting method based on RBF neural network and cellular load characteristics analysis ［J］. Power System Technology ， 2018 ， 42 （ 1 ）： 301 - 307 .

陈浩文，刘文霞，李月乔 . 基于奇异谱分析与神经网络的中期负荷预测［J］. 电网技术， 2020 ， 44 （ 4 ）： 1333 - 1347 .

CHEN Haowen ， LIU Wenxia ， LI Yueqiao . Medium-term load forecast based on singular spectrum analysis and neural network ［J］. Power System Technology ， 2020 ， 44 （ 4 ）： 1333 - 1347 .

庞昊，高金峰，杜耀恒 . 基于时间卷积网络分位数回归的短期负荷概率密度预测方法［J］. 电网技术， 2020 ， 44 （ 4 ）： 1343 - 1350 .

PANG Hao ， GAO Jinfeng ， DU Yaoheng . A short-term load probability density prediction based on quantile regression of time convolution network ［J］. Power System Technology ， 2020 ， 44 （ 4 ）： 1343 - 1350 .

庞昊，高金峰，杜耀恒 . 基于多神经网络融合的短期负荷预测方法［J］. 电力自动化设备， 2020 ， 40 （ 6 ）： 37 - 43 .

PANG Hao ， GAO Jinfeng ， DU Yaoheng . Short-term load forecasting method based on fusion of multiple neural networks ［J］. Electric Power Automation Equipment ， 2020 ， 40 （ 6 ）： 37 - 43 .

肖白，黄钰茹，姜卓，等 . 数据匮乏场景下采用生成对抗网络的空间负荷预测方法［J］. 中国电机工程学报， 2020 ， 40 （ 24 ）： 7990 - 8001 .

XIAO Bai ， HUANG Yuru ， JIANG Zhuo ， et al . The method of spatial load forecasting based on the generative adversarial network for data scarcity scenarios ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2020 ， 40 （ 24 ）： 7990 - 8001 .

肖白，肖志峰，姜卓，等 . 基于降噪自编码器、奇异谱分析和长短期记忆神经网络的空间电力负荷态势感知［J/OL］. 中国电机工程学报［ 2021-01-07 ］. http：//kns.cnki.net/kcms/detail/11.2107.TM.20201125.1649.004.html http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.2107.TM.20201125.1649.004.html .

XIAO Bai ， XIAO Zhifeng ， JIANG Zhuo ， et al . Spatial load situation awareness based on denoising autoencoder ， singular spectrum analysis and long short-term memory neural networks ［J/OL］. Proceedings of the CSEE ［ 2021-01-07 ］. http：//kns.cnki.net/kcms/detail/11.2107.TM.20201125.1649.004.html http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.2107.TM.20201125.1649.004.html .

陈纬楠，胡志坚，岳菁鹏，等 . 基于长短期记忆网络和LightGBM组合模型的短期负荷预测［J/OL］. 电力系统自动化［ 2021-01-07 ］. http：//kns.cnki.net/kcms/detail/32.1180.TP.20200610.1819.012.html http://kns.cnki.net/kcms/detail/32.1180.TP.20200610.1819.012.html .

CHEN Weinan ， HU Zhijian ， YUE Jingpeng ， et al . Short-term load prediction based on combined model of long short-term memory network and light gradient boosting machine ［J/OL］. Automation of Electric Power Systems ［ 2021-01-07 ］. http：//kns.cnki.net/kcms/detail/32.1180.TP.20200610.1819.012.html http://kns.cnki.net/kcms/detail/32.1180.TP.20200610.1819.012.html .

杨秀，陈斌超，朱兰，等 . 基于相关性分析和长短期记忆网络分位数回归的短期公共楼宇负荷概率密度预测［J］. 电网技术， 2019 ， 43 （ 9 ）： 3061 - 3071 .

YANG Xiu ， CHEN Binchao ， ZHU Lan ， et al . Short-term public building load probability density prediction based on correlation analysis and long- and short-term memory network quantile regression ［J］. Power System Technology ， 2019 ， 43 （ 9 ）： 3061 - 3071 .

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 .

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 （ 6 ）： 194 - 201 .

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 （ 6 ）： 194 - 201 .

杨丽徙，王金凤，陈根永，等 . 基于元胞自动机理论的电力负荷空间分布预测［J］. 中国电机工程学报， 2007 ， 27 （ 4 ）： 15 - 20 .

YANG Lixi ， WANG Jinfeng ， CHEN Genyong ， et al . Load spatial distribution forecasting model on cellular theory ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2007 ， 27 （ 4 ）： 15 - 20 .

周湶，李健，孙才新，等 . 基于粗糙集和元胞自动机的配电网空间负荷预测［J］. 中国电机工程学报， 2008 ， 28 （ 25 ）： 67 - 73 .

ZHOU Quan ， LI Jian ， SUN Caixin ， et al . Spatial load forecasting for distribution networks based on rough sets and cellular automata ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2008 ， 28 （ 25 ）： 67 - 73 .

肖白，穆钢，黎平，等 . 空间负荷预测中的负荷时序消差方法［J］. 电力系统自动化， 2010 ， 34 （ 16 ）： 50 - 54 .

XIAO Bai ， MU Gang ， LI Ping ， et al . A time series mismatch corrective method for spatial load forecasting ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2010 ， 34 （ 16 ）： 50 - 54 .

VIEIRA D A G ， SILVA B E ， MENEZES T V ， et al . Large scale spatial electric load forecasting framework based on spatial convolution ［J/OL］. International Journal of Electrical Power & Energy Systems ［ 2020-08-04 ］. https：//doi.org/10.1016/j.ijepes.2019.105582 https://doi.org/10.1016/j.ijepes.2019.105582 .

张文朝，顾雪平 . 应用变异系数法和逼近理想解排序法的风电场综合评价［J］. 电网技术， 2014 ， 38 （ 10 ）： 2741 - 2746 .

ZHANG Wenchao ， GU Xueping . Comprehensive evaluation of wind farms using variation coefficient method and technique for order preference by similarity to ideal solution ［J］. Power System Technology ， 2014 ， 38 （ 10 ）： 2741 - 2746 .

王守坤 . 空间计量模型中权重矩阵的类型与选择［J］. 经济数学， 2013 ， 30 （ 3 ）： 57 - 63 .

WANG Shoukun . Several types of weights matrix and their extended logic ［J］. Journal of Quantitative Economics ， 2013 ， 30 （ 3 ）： 57 - 63 .

肖白，蒲睿，穆钢 . 基于多尺度空间分辨率的空间负荷预测误差评价方法［J］. 中国电机工程学报， 2015 ， 35 （ 22 ）： 5731 - 5739 .

XIAO Bai ， PU Rui ， MU Gang . Method of spatial load forecasting error evaluation based on the multi-scale spatial resolution ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2015 ， 35 （ 22 ）： 5731 - 5739 .

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