基于土地轉(zhuǎn)換風(fēng)險(xiǎn)的城市智能電網(wǎng)規(guī)劃方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了城市電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)【技術(shù)領(lǐng)域】中的一種基于土地轉(zhuǎn)換風(fēng)險(xiǎn)的城市智能電網(wǎng)規(guī)劃方法。包括：獲取待規(guī)劃地區(qū)的電子地圖；對電子地圖進(jìn)行柵格化處理得到柵格圖，并將當(dāng)前土地使用信息作為屬性信息賦予每個(gè)柵格；對每個(gè)柵格進(jìn)行基于土地轉(zhuǎn)換風(fēng)險(xiǎn)的模擬預(yù)測；制作不同類型土地的負(fù)荷密度曲線；利用土地轉(zhuǎn)換風(fēng)險(xiǎn)的模擬預(yù)測結(jié)果和負(fù)荷密度曲線計(jì)算第一負(fù)荷總量預(yù)測值；利用加權(quán)法計(jì)算待規(guī)劃地區(qū)的第二負(fù)荷總量預(yù)測值；比較將第一負(fù)荷總量預(yù)測值和第二負(fù)荷總量預(yù)測值，在比較結(jié)果滿足設(shè)定條件時(shí)，根據(jù)城市配電網(wǎng)規(guī)劃目標(biāo)函數(shù)，確定電網(wǎng)最優(yōu)規(guī)劃方案。本發(fā)明解決了負(fù)荷預(yù)測結(jié)果不能為電網(wǎng)規(guī)劃方案的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)提供有效數(shù)據(jù)的問題。
【專利說明】基于土地轉(zhuǎn)換風(fēng)險(xiǎn)的城市智能電網(wǎng)規(guī)劃方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于城市電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種基于土地轉(zhuǎn)換風(fēng)險(xiǎn)的城市 智能電網(wǎng)規(guī)劃方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，城市電網(wǎng)規(guī)劃首先進(jìn)行規(guī)劃地區(qū)的電力負(fù)荷預(yù)測，在此基礎(chǔ)上根據(jù)已有的 電源規(guī)劃方案，以電力電量平衡、可靠性約束、線路潮流約束和變壓器容量約束作為約束條 件，以電網(wǎng)側(cè)的總投資和運(yùn)行成本最小為目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行電網(wǎng)規(guī)劃方案的選擇。
[0003] 在電力負(fù)荷預(yù)測方面，傳統(tǒng)的負(fù)荷預(yù)測方法有趨勢外推法、時(shí)間序列法、回歸模型 預(yù)測方法以及智能預(yù)測方法如灰色模型預(yù)測法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測法等。這些方法都屬于 地區(qū)電力負(fù)荷總量預(yù)測，而對負(fù)荷出現(xiàn)的時(shí)間、位置等含有地理空間信息的電力負(fù)荷空間 分布預(yù)測則顯得無能為力。當(dāng)前基于土地功能轉(zhuǎn)換的電力負(fù)荷空間分布預(yù)測的諸多研究 中，土地功能轉(zhuǎn)換的規(guī)則相對簡單，沒有考慮土地功能多種轉(zhuǎn)換可能性下的風(fēng)險(xiǎn)因素，且負(fù) 荷空間分布預(yù)測與負(fù)荷總量預(yù)測缺少相互補(bǔ)充、相互驗(yàn)證的環(huán)節(jié)，這些導(dǎo)致了負(fù)荷預(yù)測的 精度不夠理想。此外，以分布式電源大量接入和用戶與電網(wǎng)間電力流雙向互動(dòng)為特點(diǎn)的城 市智能電網(wǎng)，其負(fù)荷預(yù)測的新內(nèi)容是傳統(tǒng)電力負(fù)荷預(yù)測方法從未考慮的。
[0004] 在規(guī)劃模型評(píng)價(jià)方面，對目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行的改進(jìn)包括計(jì)及用戶側(cè)的停電成本、計(jì)及 線路阻塞費(fèi)用等，其實(shí)質(zhì)是將電網(wǎng)的可靠性、充裕性等約束條件通過經(jīng)濟(jì)形式量化的加入 到目標(biāo)函數(shù)中，使之成為優(yōu)化的對象而不再是約束條件。此外還有多階段電網(wǎng)優(yōu)化模型、柔 性約束規(guī)劃模型等電網(wǎng)規(guī)劃經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)模型。然而，無論是以往的電網(wǎng)規(guī)劃經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)模型還 是改進(jìn)的電網(wǎng)規(guī)劃經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)模型或是柔性約束規(guī)劃模型，它們僅計(jì)算了成本流而忽視了收 入流，以費(fèi)用最小而不是收益最大為目標(biāo)函數(shù)，難以全面的反映各規(guī)劃方案的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和 投資效率。究其原委，在于電力負(fù)荷預(yù)測結(jié)果僅為電網(wǎng)規(guī)劃的技術(shù)設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)，同時(shí) 由于難以理清不同類別用戶的總用電量而無法提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐，最終導(dǎo)致規(guī)劃方案存 在一定的不合理，難以推廣應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于，提出一種基于土地轉(zhuǎn)換風(fēng)險(xiǎn)的城市智能電網(wǎng)規(guī)劃方法，用于 解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的技術(shù)方案是，一種基于土地轉(zhuǎn)換風(fēng)險(xiǎn)的城市智 能電網(wǎng)規(guī)劃方法，其特征是所述方法包括：
[0007] 步驟1 :獲取待規(guī)劃地區(qū)的電子地圖，并確定所述電子地圖中所有區(qū)域的當(dāng)前土 地使用信息和未來城市土地使用規(guī)劃信息；
[0008] 步驟2 :對所述電子地圖進(jìn)行柵格化處理得到柵格圖，并將當(dāng)前土地使用信息作 為屬性信息賦予每個(gè)柵格；
[0009] 步驟3 :對每個(gè)柵格進(jìn)行基于土地轉(zhuǎn)換風(fēng)險(xiǎn)的模擬預(yù)測；
[0010] 步驟4:基于不同類型土地的歷史負(fù)荷密度數(shù)據(jù)制作不同類型土地的負(fù)荷密度曲 線.
[0011] 步驟5 :利用土地轉(zhuǎn)換風(fēng)險(xiǎn)的模擬預(yù)測結(jié)果和所述負(fù)荷密度曲線計(jì)算待規(guī)劃地區(qū) 的負(fù)荷總量預(yù)測值，記為第一負(fù)荷總量預(yù)測值；
[0012] 步驟6 :利用加權(quán)法計(jì)算待規(guī)劃地區(qū)的負(fù)荷總量預(yù)測值，記為第二負(fù)荷總量預(yù)測 值；
[0013] 步驟7 :將第一負(fù)荷總量預(yù)測值和第二負(fù)荷總量預(yù)測值進(jìn)行比較，如果比較結(jié)果 滿足設(shè)定條件，則執(zhí)行步驟8 ;否則，調(diào)整參數(shù)并重新執(zhí)行步驟7 ;
[0014] 步驟8 :根據(jù)城市配電網(wǎng)規(guī)劃目標(biāo)函數(shù)，確定電網(wǎng)最優(yōu)規(guī)劃方案。
[0015] 所述基于不同類型土地的歷史負(fù)荷密度數(shù)據(jù)制作不同類型土地的負(fù)荷密度曲線 采用公式

【權(quán)利要求】
1. 一種基于土地轉(zhuǎn)換風(fēng)險(xiǎn)的城市智能電網(wǎng)規(guī)劃方法，其特征是所述方法包括： 步驟1 :獲取待規(guī)劃地區(qū)的電子地圖，并確定所述電子地圖中所有區(qū)域的當(dāng)前土地使 用信息和未來城市土地使用規(guī)劃信息； 步驟2 :對所述電子地圖進(jìn)行柵格化處理得到柵格圖，并將當(dāng)前土地使用信息作為屬 性信息賦予每個(gè)柵格； 步驟3 :對每個(gè)柵格進(jìn)行基于土地轉(zhuǎn)換風(fēng)險(xiǎn)的模擬預(yù)測； 步驟4 :基于不同類型土地的歷史負(fù)荷密度數(shù)據(jù)制作不同類型土地的負(fù)荷密度曲線； 步驟5 :利用土地轉(zhuǎn)換風(fēng)險(xiǎn)的模擬預(yù)測結(jié)果和所述負(fù)荷密度曲線計(jì)算待規(guī)劃地區(qū)的負(fù) 荷總量預(yù)測值，記為第一負(fù)荷總量預(yù)測值； 步驟6:利用加權(quán)法計(jì)算待規(guī)劃地區(qū)的負(fù)荷總量預(yù)測值，記為第二負(fù)荷總量預(yù)測值； 步驟7 :將第一負(fù)荷總量預(yù)測值和第二負(fù)荷總量預(yù)測值進(jìn)行比較，如果比較結(jié)果滿足 設(shè)定條件，則執(zhí)行步驟8;否則，調(diào)整參數(shù)并重新執(zhí)行步驟7; 步驟8:根據(jù)城市配電網(wǎng)規(guī)劃目標(biāo)函數(shù)，確定電網(wǎng)最優(yōu)規(guī)劃方案。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述基于不同類型土地的歷史負(fù)荷密度數(shù)據(jù) 制作不同類型土地的負(fù)荷密度曲線采用公式：=/|義= ; 其中，i為負(fù)荷類型；t為時(shí)間； β為使用最大似然估計(jì)法確定的參數(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述第一負(fù)荷總量預(yù)測值的計(jì)算公式為： m ^totaliU=Ti5 ./=1 其中，PtrtaUY為待規(guī)劃地區(qū)在第TY年的負(fù)荷總量預(yù)測值，即第一負(fù)荷總量預(yù)測值；PJ;TY為第j個(gè)柵格在第TY年的電力負(fù)荷預(yù)測值且=max{〇5',.; 為第t年第j個(gè)柵格所對應(yīng)的第i類類型土地在土地元胞生命值c下的典型負(fù)荷 密度； Sj為第j個(gè)柵格的面積；j為柵格編號(hào)； m為柵格的數(shù)量。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述第二負(fù)荷總量預(yù)測值的計(jì)算公式為： η Ptm，TY -^Wi ' ^troJY?i=\ 其中，為待規(guī)劃地區(qū)第TY年的負(fù)荷總量預(yù)測值，即第二負(fù)荷總量預(yù)測值； 為第i種負(fù)荷預(yù)測方法在第TY年的負(fù)荷總量預(yù)測值； Wi為第i種負(fù)荷預(yù)測方法的權(quán)重；η為負(fù)荷預(yù)測方法的種類。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述步驟7具體為： P 根據(jù)公ΑΔΡ=1 - X計(jì)算第一負(fù)荷總量預(yù)測值和第二負(fù)荷總量預(yù)測值的比 ^troSY 較結(jié)果，如果若ΛΡ<ζ，則滿足設(shè)定條件；否則，不滿足設(shè)定條件； 其中，PtrtaUY為第一負(fù)荷總量預(yù)測值； PtM，TY為第二負(fù)荷總量預(yù)測值；ξ為設(shè)定值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述城市配電網(wǎng)規(guī)劃目標(biāo)函數(shù)為：max NAV(CIt-COt)； 與所述目標(biāo)函數(shù)對應(yīng)的約束條件為： 其中，CIt為待規(guī)劃地區(qū)第t年的輸入成本； COt為待規(guī)劃地區(qū)第t年的輸出成本； Pgi為待規(guī)劃地區(qū)節(jié)點(diǎn)i的發(fā)電機(jī)出力； Pdi為待規(guī)劃地區(qū)節(jié)點(diǎn)i的負(fù)荷； Pi為待規(guī)劃地區(qū)節(jié)點(diǎn)i的有功注入； Pmn為待規(guī)劃地區(qū)線路mn的有功潮流； AT"為待規(guī)劃地區(qū)線路mn最大有功潮流。
【文檔編號(hào)】G06Q50/06GK104240040SQ201410509586
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月28日
【發(fā)明者】何永秀, 張義斌, 楊方, 王陽, 劉志巖, 張吉祥 申請人:華北電力大學(xué), 國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)山東省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院, 國網(wǎng)能源研究院