專利名稱：4階龍格-庫塔母線負荷預報方法
技術領域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)預報技術，特別是涉及一種用于電力系統(tǒng)的母線負荷預報數(shù)據(jù)處
理方法的技術。
背景技術：
電力系統(tǒng)母線負荷預報作用是1)為安全預警提供未來幾分鐘的負荷數(shù)據(jù)；2)為
狀態(tài)估計提供一個檢測數(shù)據(jù)突變的數(shù)據(jù)源；3)提供超短期負荷預報基礎數(shù)據(jù)。
目前，國內(nèi)外對母線負荷預報基本采用全網(wǎng)負荷預測加上分配系數(shù)的方式。這種
處理方式并沒有考慮到每個母線的負荷特性，并且使用不變的分配系數(shù)，導致在不同時間
段上存在較大的不確定性誤差。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術中存在的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種能在不 同時間段上存在較小誤差的，高精確度的4階龍格_庫塔母線負荷預報方法。
為了解決上述技術問題，本發(fā)明所提供的一種4階龍格-庫塔母線負荷預報方法， 其特征在于，本發(fā)明所采用的方法如下 1)取廠站母線負荷，對每個廠站按照電壓等級計算母線負荷P_ ; 2)對母線負荷，按照等時間間隔取得連續(xù)的(若干)采樣數(shù)據(jù)；例如對每個母線
負荷P_，按照等時間間隔h = A T，連續(xù)得到N(N為自然數(shù))個數(shù)據(jù)P (P_。， PMal， P_2， P_3，
P ......P).
1 mea4 1 meaN^ ， 3)對相鄰的數(shù)據(jù)取微分，得到(若干)微分值；對同一個母線的M組數(shù)據(jù)，求一階 微分得到M(M = N-l)個微分數(shù)據(jù)Km (M = 1 ， 2， 3， 4) ， Km = (Pmea m， _/Pmea m—》A T ;
4)根據(jù)4階龍格一庫塔方法要求實時計算加權值；取加權平均值K^r = (K一2XK2+2XK3+K4)/6 ; 5)根據(jù)前一時刻的加權計算值，計算下一時刻的母線預報負荷；即預報下一個 A T時刻的母線負荷Pest = Pmea4+Kiper A T ; 6)反復步驟l)至5)，能進行母線負荷預報；即可以連續(xù)的預測下個時刻的母線 P
1 est15 進一步的，所述的步驟4)中得到的斜率K2，K3，I^能作為下一個時刻的斜率KpK2， K3 ;無需反復求解。 利用本發(fā)明提供的4階龍格-庫塔母線負荷預報方法，由于采用工程上更為精確 的微分算法，進行母線負荷預報，即采用4階龍格-庫塔法，對數(shù)據(jù)進行預測，使母線負荷預 報不再依賴全網(wǎng)負荷預測，避免了以往導致在不同時間段上存在較大的不確定性的誤差， 從而提高了母線預報的精確度。 本發(fā)明提供的基于龍格-庫塔的母線預報方法，預測中得到的微分值，可以作為 下一個時刻的部分微分計算值，無需從頭開始反復求解，所以能快速的預報出下一個時刻
3的預報值。


圖1是本發(fā)明實施例4階龍格_庫塔方法的母線負荷預報流程圖。
(SCADA :數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng))
具體實施例方式
以下結合

對本發(fā)明的實施例作進一步詳細描述，但本實施例并不用于限 制本發(fā)明，凡是采用本發(fā)明的相似結構及其相似變化，均應列入本發(fā)明的保護范圍。
龍格-庫塔(R皿ge-Kutta)方法是一種在工程上應用廣泛的高精度單步算法，該 算法精度高，采取措施對誤差進行抑制，其實現(xiàn)原理也較復雜，算法是構建在數(shù)學支持的基 礎之上的。 如果y在數(shù)據(jù)樣本區(qū)間[Xi，xi+1]內(nèi)存在m個點上的斜率值K"I^，……，Km，并取 他們的加權平均數(shù)作為平均斜率K^r的近似值，構造出具有很高精度的高階計算公式。經(jīng) 數(shù)學推導、求解，可以得出四階龍格_庫塔公式，也就是在工程中應用廣泛的經(jīng)典龍格_庫 塔算法 yi+1 = y,h X (K一2 X K2+2 X K3+K4) /6 K,f(Xi，y》 K2 = f(xi+h/2， yi+h/2*K1) K3 = f(xi+h/2， yi+h/2*K2) K4 = f(Xi+h，yi+h*K3) 采用4階龍格_庫塔法能精確求解區(qū)間[Xi， xi+1]的微分值，從而得到區(qū)間的數(shù)學 期望值，這個數(shù)學期望值可以用作下個區(qū)間估計值。 本發(fā)明實施例所提供的一種4階龍格_庫塔母線負荷預報方法，其特征在于，具體 步驟如下 1)采用4階龍格_庫塔方法； 2)上個時刻的微分值部分可以作為下個時空微分計算值，無需從頭開始計算；
3)母線負荷預報中的母線是按照變電站劃分，物理上可能是同一個電壓等級下的 多個母線組成。 如圖1所示，本發(fā)明實施例所提供的4階龍格_庫塔母線負荷預報的實現(xiàn)流程如 下 1)對每個廠站按照電壓等級計算母線負荷P_ ; 2)對每個母線負荷P^，按照等時間間隔h = AT，連續(xù)得到N(N二5)個數(shù)據(jù)
PfP P P P P .
1 \丄mea0， 1 meal 1 mea2 1 mea3 1 meaV ， 3)對同一個母線的M組數(shù)據(jù)，求一階微分得到M(M = 4)個微分數(shù)據(jù)Km(M = 1， 2，
3，4)，Km= (Pmeam，VPmeam-》 4)取加權平均值Kiper = (K,2 X K2+2 X K3+K4) /6 ; 5)預報下一個A T時刻的母線負荷Pest = Pmea4+KipCT A T ; 6)反復1)_5)，可以連續(xù)的預測下個時刻的母線Pest。
本發(fā)明提供的基于龍格_庫塔的母線預報方法，預測中得到的斜率1(2， K3， 1(4可以作為下一個時刻的Kn K2， 1(3，無需從頭開始反復求解，快速的預報出下一個時刻的預報值。
權利要求
一種4階龍格-庫塔母線負荷預報方法，其特征在于，方法的步驟為1)取廠站母線負荷；2)對母線負荷，按照等時間間隔取得連續(xù)的采樣數(shù)據(jù)；3)對相鄰的數(shù)據(jù)取微分，得到微分值；4)根據(jù)4階龍格-庫塔方法要求實時計算加權值；5)根據(jù)前一時刻的加權計算值，計算下一時刻的母線預報負荷；6)反復步驟1)至5)，能進行母線負荷預報。
2. 根據(jù)權利要求1所述的4階龍格-庫塔母線負荷預報方法，其特征在于，所述的步驟 4)中得到的斜率能作為下一個時刻的斜率；無需反復求解。
全文摘要
本發(fā)明公開一種4階龍格-庫塔母線負荷預報方法，涉及數(shù)據(jù)預報技術領域；所要解決的是數(shù)據(jù)預報中減少誤差、提高精確度的技術問題；該母線負荷預報方法的步驟為1)取廠站母線負荷；2)對母線負荷，按照等時間間隔取得連續(xù)的采樣數(shù)據(jù)；3)對相鄰的數(shù)據(jù)取微分，得到微分值；4)根據(jù)4階龍格-庫塔方法要求實時計算加權值；5)根據(jù)前一時刻的加權計算值，計算下一時刻的母線預報負荷；6)反復步驟1)至5)，能進行母線負荷預報。本發(fā)明的母線負荷預報方法具有能在不同時間段上存在較小誤差的，高精確度的特點。
文檔編號G06F19/00GK101739502SQ20081020304
公開日2010年6月16日 申請日期2008年11月20日 優(yōu)先權日2008年11月20日
發(fā)明者李昌, 李毅 申請人:上海申瑞電力科技股份有限公司