[发明专利]一种计及元胞发展程度的空间负荷预测方法

摘要

一种计及元胞发展程度的空间负荷预测方法，其特点是，包括以下步骤：建立电力地理信息系统(GIS)，整合用地信息、10kV馈线的供电范围及分类负荷数据；在GIS中以10kV馈线的供电范围生成元胞；利用Logistic函数描述分类负荷密度的变化情况，分别生成与各分类负荷密度发展趋势相对应的规律性曲线；确定当前年各元胞内分类负荷密度的发展程度，即找到当前年各元胞内分类负荷密度在该类负荷密度发展规律曲线上所处的位置；预测目标年元胞负荷值，根据当前年各元胞内分类负荷密度的发展程度，结合分类负荷密度发展规律曲线，确定目标年元胞内分类负荷密度指标，再乘以元胞中每类负荷所对应的面积实现对元胞负荷值的预测。

主权项

一种计及元胞发展程度的空间负荷预测方法，其特征在于，它包括以下步骤：1)建立电力地理信息系统建立包含10kV馈线供电范围的图层和规划区内用地信息图层的电力地理信息系统(GIS)，在电力地理信息系统(GIS)中整合基础信息，其中包括：用地信息、10kV馈线的供电范围及分类负荷数据；2)生成元胞在地理信息系统(GIS)中，以10kV馈线的供电范围生成元胞；3)揭示分类负荷密度的发展规律利用Logistic函数描述分类负荷密度的变化情况，其函数表达式见公式(1)，$y=\frac{k}{1+{\mathrm{ce}}^{-bt}}---\left(1\right)$式中，y为分类负荷密度变量；t为时间变量；c、b为待定系数；k为饱和值，也是一个待定系数；e为自然对数函数的底数，是一个常数；①利用计量经济学模型求解出分类负荷密度的饱和值，对应于公式(1)中的k；利用分类负荷密度发展与地区社会经济发展之间的正相关性，建立分类负荷密度与经济发展之间的计量经济学模型，并用计量经济学模型确定分类负荷密度的饱和值，计量经济学模型的一般表达式见式(2)，y＝f(x,a,μ)                (2)其中，y为分类负荷密度变量；x为经济变量；a为模型系数；μ为随机误差项；建立的计量经济学模型为古典线性回归模型，见式(3)，y_i＝a_i0+a_i1x+μ_i               (3)式中，y_i为第i类负荷密度变量；a_i0与a_i1为系数；μ_i为随机扰动项；i为负荷类型序号，i＝1,2,…,m，m为负荷类型总数；式(4)是式(3)的矩阵形式，Y＝A₀+A₁X+Μ                  (4)式中，Y为分类负荷密度变量矩阵；X为经济变量矩阵；A₀、A₁为待定系数矩阵、Μ为随机扰动量矩阵；②使用最小二乘法，利用分类负荷密度历史值求解出公式(1)中待定系数c、b的值；③根据子步骤①、②所确定的分类负荷密度的发展规律模型，生成分类负荷密度的发展规律曲线；4)确定元胞内分类负荷密度的发展程度不同元胞内同类负荷密度的发展程度通常存在差异；一个规划区内的政治、经济等环境相近，所以不同元胞内同类负荷密度的发展趋势及饱和程度相似，可认为规划区内所有元胞的同类负荷密度发展规律曲线相同；找到当前年各元胞内每类负荷密度大小在该类负荷密度发展规律曲线上所处的位置，即为各元胞内分类负荷密度的发展程度；5)预测目标年元胞负荷值根据历史年各元胞内分类负荷密度的发展程度，结合分类负荷密度发展规律曲线，确定规划目标年各元胞内分类负荷密度指标，并用已求取的负荷密度指标法预测目标年各元胞的负荷值，如公式(5)所示，从而实现空间负荷预测；$\left\{\begin{array}{c}{P}_1=d_{11}{s}_{11}+d_{12}{s}_{12}+...+d_{1j}{s}_{1j}+...+d_{1m}{s}_{1m}\\ \·\\ \·\\ \·\\ P_i=d_{i1}{s}_{i1}+d_{i2}{s}_{i2}+...+d_{ij}{s}_{ij}+...+d_{im}{s}_{im}\\ \·\\ \·\\ \·\\ P_n=d_{n1}{s}_{n1}+d_{n2}{s}_{n2}+...+d_{nj}{s}_{nj}+...+d_{nm}{s}_{nm}\end{array}\right.---\left(5\right)$式中，P_i为第i个元胞的负荷值，i＝1,2,…,n，n为元胞个数；d_ij为第i个元胞内第j类负荷的密度指标，j＝1,2,…,m，m为负荷类型总数；s_ij为第i个元胞内第j类负荷所占的用地面积。