27.配网规划空间负荷预测方法综述

配网规划空间负荷预测方法综述
负荷预测是电网规划的一相基础性工作, 传统的总量负荷预测仅对未来规划水平年的一个地区的总体负荷量进行预湖,普遍关注负荷的历史和现有数据,以及经济因素等対负荷的影响,市对负荷的空间分布美注较少。

随着城市规划的发展,负荷的地理分布日益细化和规范,应用空间负荷预测方法, 不仅可以预测未来负荷的变化规律, 更可以揭示负荷的地理分布情况。

对配网规划而言,不但需要预测来来负荷的量,而且要提供负荷增长的空间信息,只有确定了供电区域内的各小区的来来负荷,才能对变电站的位置、容量、馈线路径、开关设备以及它们的投入时间等决策变量进行规划。

空间负荷测SLF)也称小区负荷预测,定义为在未来供电范田内,根据规划的城市电网电压水平不同将城市用地按照一定的原则划分为相应大小的规则的(网格) 或不规则的小区(可小到0.0l 平方千米),通过分析、预测规划年城市小区土地利用的特征和发展规律,来进一步预测相应小区中电力用户和负荷分布的位置、数量和产生时间。

空间负荷预测步骤
1、准备负荷数据,进行总量负荷演测
从GIS中提取负荷历史数据、环境历史数据和规划方案。

采用组合式预测模型对负荷区域进行总量负荷预测,利用各类负荷预测模型的有用信息,将各预测模型有机结合在一起,充分发择各自优点.最大程度上提高负荷预测的准确性。

2、土地使用类的划分及分类土地预测
土地使用类的划分主要是根据不同类型的用户对土地使用的不同要求以及用电特性来确定的。

可以简单地划分为工业、商业、居民、市政和学校四类。

每类负荷都给定一合成负荷密度.未来的负荷密度可采用终端使用(e n e) 预测,进行终端用电预测的目的是预测各类用户未来的用电特性,特别是典型负荷曲线的变化,方法是采用负荷曲线叠加:对用地类型进一步细分,从下至上进行叠加,就可以求
出未来各用地类型的负荷密度曲线。

分类土地预测的目的是确定未来年份内各用地类型的土地增长量,利用社会各行业间固有的比例关系,从总量负荷预测中推导出分类负荷,然后利用典型负荷密度曲线计算出各用地类型的预测面积。

3、小区划分
小区划分是空间负荷预测的必要步骤,即将待预測区域划分成若干个小区,其目的是预测负荷增长的位置,为配电网规划提供空间信息。

这里小区的概念是空间负荷预测要处理的最小地理单位。

合理的小区划分不仅可以简化空间负荷预测的过程,还可以提高预测的精度和可信度,现有的小区划分方法主要有规则划分和不规则划分兩种。

小区划分得越细.负荷预测的空间分辨率越高,配电网规划也会更细致。

目前,大多数空间负荷预测都采用规则划分, 就是将整个城市平面区域划分成矩形网格,然后预测每个网格的末来负荷变化情况,这种划分有利于空间负荷预测方法的实现,也有利于方法的通用性和标准化。

然而分辦率越高,数据收集、维护的工作量就越大,因此从数据收集角度,又倾向于不规则划分,不规则划分主要是按照城市的功能、行政、变电站和馈线的供电区域和自然地理边界分界。

这种划分方式,小区负荷发展S曲线更平稳、规律性更强,预测结果有较高的可信度。

4、用地仿真过程
①进行空间信息提取,首先将数字化后的城市地图分成若干层,如交通和公路层、居民住宅层、学校层、商业中心层、工业区层等。

对划分的每个小区计算离高速公路、居民住宅、学校、和商业中心和工业区等的最小距离。

对每个小区,分析各土地使用类型现有的土地使用面积,以及未来可用与发展的空地面积。

空间负荷
预测涉及大量的空间信息. 将GIS引人空间负荷预测,可以极大地减少数据收集量,是空间负荷预测方法实用化的必要步骤.
②建立模糊规则库,对划分的n个土地使用类,建立n 个初始模糊规则序,距高表属願数摸糊函数模糊推理果用,M mdam i的最小通算法,
③采用遗传算法训练模糊规则。

将模糊逻辑应用子空间负荷预测的方法, 来用模糊逻辑技术对系统收集的信息进行模糊化、推理和清新化,从而得到每个小区的评分,但随着城市的发展,,模糊推理采用的模糊集和模糊规则都要不断调整。

引入遗传算法来调整模糊集的参数, 并训练模糊系统规则,,不但可以修正规划人员凭经验给定的模糊规则库,面且可使模糊规则库能够反映城市的发展而不断地进行自调整,从而克服了模糊规则由专家指定的缺点,也使得空间负荷预测能够适应城市的发展。

④利用模糖规则库采用模糊规则推理对小区适应各类土地使用类的程度速行评分,评分隶属函数采用Larsen的乘积运算法制,对于推理结果采用的清晰方法使用重心法。

⑤考虑到规划区的改造因素(市政规划因素和市场行为).根据小区改造准则判断哪些小区用地类型需要改造, 并确定其改造面积,模糊逻辑理论可用来分析小区规划年的用地性质。

⑥采用运输模型对土地进行最优分配,在运输模型中,分配给每个小区的所有类型负荷的土地使用面积不能超过该小区的可用
土地使用面积,所有小区某一类型负荷的土地使用面积之和应该等于负荷的总土地使用面积。

目标函数是分配给所有小区的所有类型的土地使用面积与评分的乘积之和为最大。

引入多目标线性规划,计及建设与改造投资,使土地的分配更具有经济性,从而使配电网规化更加经济合理。

5、将用地分配预测转换成负荷分配预测
方法是对每个小区,将所有用解的密度曲线乘以相应的土地面积后进行叠加,得到该小区24h负荷的曲线,取其最大值就是要預测的负荷(此方法比同时率的方法要精确)。

6、预测结果综合调整
不同预测方法所得结果往往不同,在不同的土地划分解析度下对同一区域的预测结果也很难保证一致,困此必须进行预测结果调整。