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城市电网规划辅助决策系统负荷预测子系统的开发和改进

作　者: 杜柏均
导　师: 王成山
学　校: 天津大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 生长曲线城市电力负荷饱和特性分析月度负荷预测空间负荷预测馈线负荷预测
分类号: TM715
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

负荷预测是城市电网规划的基础。本文以天津大学城市电网规划辅助决策系统CNP4.0中负荷预测子系统为基础,对现有负荷预测方法进行了一系列的开发和完善:首先,提出了基于生长曲线的城市电力负荷饱和特性分析与预测方法。采用生长曲线模型对城市电网电力负荷进行逼近,得出了城网负荷的饱和值、饱和年份、负荷增长最快年份以及当前负荷发展水平等一系列信息。通过对多种生长曲线模型及其参数求解的对比得出了四参数模型是最为适合电力负荷饱和分析的生长曲线模型的结论。其次,针对月度负荷的特殊变化规律提出了基于小波分析-灰色模型-神经网络的综合预测方法(WGG法)。WGG法通过对月度负荷序列的小波分解分离出长期发展趋势分量和周期分量,针对各分量不同特点分别采用了灰色模型和神经网络模型进行预测。算例表明,该方法通过对电力负荷中长期增长趋势和季节型增长趋势的综合考虑很好地预测了月度负荷的发展。再次,在分析总结现有空间负荷预测方法基础上,针对现有空间负荷预测方法过程复杂、自动化程度较低等缺点,建立了一种实用的基于馈线的空间负荷预测方法。该方法按照供电区域划分分区,以馈线为基本单位,通过对负荷的正常发展趋势项和特殊事件项(如停运、新增报装)发展规律的分析,预测目标年的馈线负荷,并从下到上叠加得到变电站和各级供电区域的负荷,从而完成最终的预测过程。此外还讨论了改进的馈线负荷预测模型并分析了各模型的特点,初步得出了不同模型的适用场合。最后,在CNP4.0负荷预测子系统功能基础上,对上述三个算法进行了功能和界面设计,分析了各算法的接口和数据库,将本文开发的算法整合到负荷预测子系统中,完善了该系统的功能。新系统的功能在实际规划项目中得到了使用,表现出很好的性能。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章绪论  8-16
  1.1 电力负荷预测的研究现状  8-12
    1.1.1 负荷预测的定义和分类  8-9
    1.1.2 负荷预测方法概述  9-12
  1.2 负荷预测软件的研发  12
  1.3 本文工作背景与研究现状  12-14
    1.3.1 城市电力负荷饱和特性分析研究背景与现状  12-13
    1.3.2 月度负荷预测研究背景与现状  13
    1.3.3 空间负荷预测研究背景与现状  13-14
  1.4 本文工作及结构  14-16
    1.4.1 本文工作  14-15
    1.4.2 本文结构  15-16
第二章城市电力负荷饱和分析方法  16-31
  2.1 引言  16
  2.2 城市负荷饱和分析  16-20
    2.2.1 城市饱和负荷的概念及特征  16-18
    2.2.2 城市饱和负荷预测方法  18-20
    2.2.3 城市饱和负荷预测意义  20
  2.3 生长曲线模型及参数识别  20-24
    2.3.1 生长曲线模型  20-21
    2.3.2 参数识别  21-24
  2.4 算例分析  24-30
  2.5 小结  30-31
第三章月度负荷预测方法  31-49
  3.1 引言  31-32
  3.2 月度负荷预测研究现状  32-33
  3.3 改进的小波-GM-GRNN 预测方法  33-39
    3.3.1 理论基础  33-37
    3.3.2 算法流程  37-39
  3.4 算例分析  39-47
  3.5 小结  47-49
第四章基于馈线的空间负荷预测方法  49-64
  4.1 研究现状  49-50
  4.2 基于馈线的空间负荷预测方法  50-56
    4.2.1 馈线负荷预测方法  51-53
    4.2.2 负荷的叠加方法  53-55
    4.2.3 馈线负荷预测结果的空间分布  55-56
  4.3 算法实现  56-59
    4.3.1 实现流程  56-57
    4.3.2 接口及数据库设计  57-59
  4.4 算例分析  59-63
  4.5 小结  63-64
第五章 CNP4.0 负荷预测子系统的改进  64-76
  5.1 CNP4.0 负荷预测子系统简介  64-66
  5.2 城市电力负荷饱和分析算法接入系统  66-69
    5.2.1 功能设计  66
    5.2.2 界面设计  66-67
    5.2.3 接口和数据库设计  67-68
    5.2.4 实现特点  68-69
  5.3 WGG 月度负荷预测算法接入系统  69-71
    5.3.1 功能设计  69
    5.3.2 界面设计  69-70
    5.3.3 接口和数据库设计  70-71
    5.3.4 实现特点  71
  5.4 基于馈线的空间负荷预测算法接入系统  71-74
    5.4.1 功能设计  71
    5.4.2 界面设计  71-74
    5.4.3 接口和数据库设计  74
    5.4.4 实现特点  74
  5.5 小结  74-76
第六章总结与展望  76-78
  6.1 本文总结  76-77
  6.2 下一步工作展望  77-78
参考文献  78-82
发表论文和参加科研情况说明  82-83
附录第三章算例原始数据  83-84
致谢  84

城市电网规划辅助决策系统负荷预测子系统的开发和改进

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