本發(fā)明涉及電力負(fù)荷預(yù)測(cè)，尤其涉及一種基于雙域混合模型的短期負(fù)荷預(yù)測(cè)方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、隨著電力系統(tǒng)中風(fēng)光等新能源接入比例將顯著提高，新型電力系統(tǒng)規(guī)模的日益擴(kuò)大，呈現(xiàn)出“雙高”特點(diǎn)，給電網(wǎng)中用電負(fù)荷的計(jì)算造成了一定的壓力。所以準(zhǔn)確的電力負(fù)荷預(yù)測(cè)能夠使得電網(wǎng)能夠更穩(wěn)定安全的運(yùn)行，并且能為當(dāng)前電力系統(tǒng)狀態(tài)分析、調(diào)度策略制定、用戶經(jīng)濟(jì)測(cè)算、電源結(jié)構(gòu)優(yōu)化的重要數(shù)據(jù)參考，對(duì)于電力系統(tǒng)高效運(yùn)行重要意義。然而目前并未存在關(guān)于電力負(fù)荷預(yù)測(cè)的相關(guān)技術(shù)，現(xiàn)有技術(shù)人員只能在電力系統(tǒng)發(fā)生問題后才能對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)，存在較大的安全問題。

2、因此，亟需一種短期負(fù)荷預(yù)測(cè)策略，從而解決電力系統(tǒng)由于無(wú)法進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測(cè)而出現(xiàn)運(yùn)行安全性低的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于雙域混合模型的短期負(fù)荷預(yù)測(cè)方法及裝置，以提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全性。

2、為了解決上述問題，本發(fā)明一實(shí)施例提供一種基于雙域混合模型的短期負(fù)荷預(yù)測(cè)方法，包括：

3、獲取待測(cè)電網(wǎng)設(shè)備在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的電力負(fù)荷運(yùn)行數(shù)據(jù)；

4、將所述電力負(fù)荷運(yùn)行數(shù)據(jù)輸入至預(yù)設(shè)的負(fù)荷預(yù)測(cè)模型，獲得電力負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)；其中，所述負(fù)荷預(yù)測(cè)模型具體為：以所述待測(cè)電網(wǎng)設(shè)備的電力負(fù)荷歷史數(shù)據(jù)為輸入，以負(fù)荷預(yù)測(cè)模型為輸出，對(duì)雙域混合模型進(jìn)行訓(xùn)練獲得；

5、基于所述電力負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)所述待測(cè)電網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行運(yùn)維調(diào)整。

6、作為上述方案的改進(jìn)，所述雙域混合模型，包括：輸入編碼層、編碼器模塊、輸出編碼層、解碼器模塊和輸出層；其中，所述輸入編碼層的輸出與所述編碼器模塊的輸入連接，所述編碼器模塊的輸出與所述輸出編碼層的輸入連接，所述輸出編碼層的輸出與所述解碼器模塊的輸入連接，所述解碼器模塊的輸出與所述輸出層連接；

7、所述編碼器模塊包括若干編碼器區(qū)塊，所述解碼器模塊包括若干解碼器區(qū)塊；所述編碼器區(qū)塊的數(shù)量與所述解碼器區(qū)塊的數(shù)量相同，每一編碼器區(qū)塊和每一解碼器區(qū)塊一一對(duì)應(yīng)；在所述編碼器模塊中，一編碼器區(qū)塊分別與下一編碼器區(qū)塊以及對(duì)應(yīng)一解碼器區(qū)塊連接；在所述解碼器模塊中，一解碼器區(qū)塊的與下一解碼器區(qū)塊連接。

8、作為上述方案的改進(jìn)，所述負(fù)荷預(yù)測(cè)模型的訓(xùn)練，具體為：

9、獲取待測(cè)電網(wǎng)設(shè)備的電力負(fù)荷歷史數(shù)據(jù)；其中，所述電力負(fù)荷歷史數(shù)據(jù)包括：時(shí)間點(diǎn)和負(fù)荷值；

10、基將所述電力負(fù)荷歷史數(shù)據(jù)按照時(shí)間劃分為第一電力負(fù)荷歷史樣本數(shù)據(jù)和第二電力負(fù)荷歷史樣本數(shù)據(jù)；其中，所述第一電力負(fù)荷歷史樣本數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量和所述第二電力負(fù)荷歷史樣本數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量保持一致；所述第一電力負(fù)荷歷史樣本數(shù)據(jù)的采集時(shí)間點(diǎn)均在所述第二電力負(fù)荷歷史樣本數(shù)據(jù)的采集時(shí)間點(diǎn)之前；

11、基于預(yù)設(shè)的模型訓(xùn)練參數(shù)，將所述第一電力負(fù)荷歷史樣本數(shù)據(jù)輸入至雙域混合模型中進(jìn)行訓(xùn)練，獲得初始負(fù)荷預(yù)測(cè)模型；

12、基于預(yù)設(shè)的目標(biāo)函數(shù)，將所述第二電力負(fù)荷歷史樣本數(shù)據(jù)輸入至初始負(fù)荷預(yù)測(cè)模型中進(jìn)行優(yōu)化，獲得負(fù)荷預(yù)測(cè)模型。

13、作為上述方案的改進(jìn)，所述目標(biāo)函數(shù)，包括：rrmse函數(shù)和mae函數(shù)；所述基于預(yù)設(shè)的目標(biāo)函數(shù)，將所述第二電力負(fù)荷歷史樣本數(shù)據(jù)輸入至初始負(fù)荷預(yù)測(cè)模型中進(jìn)行優(yōu)化，獲得負(fù)荷預(yù)測(cè)模型，包括：

14、以所述rrmse函數(shù)和mae函數(shù)作為目標(biāo)函數(shù)，將所述第二電力負(fù)荷歷史樣本數(shù)據(jù)輸入至初始負(fù)荷預(yù)測(cè)模型中，基于預(yù)設(shè)的優(yōu)化求解公式計(jì)算模型參數(shù)；

15、基于所述模型參數(shù)，確定所述負(fù)荷預(yù)測(cè)模型；

16、其中，所述rrmse函數(shù)具體為：

17、

18、式中，n表示預(yù)測(cè)點(diǎn)數(shù)，表示第i個(gè)第二電力負(fù)荷歷史樣本數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)值，yi為第i個(gè)第二電力負(fù)荷歷史樣本數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的真實(shí)值；

19、所述mae函數(shù)具體為：

20、

21、所述優(yōu)化求解公式具體為：

22、

23、式中，xt:t+k代表通過(guò)模型得到的預(yù)測(cè)值，代表真實(shí)值，t為當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)，k為預(yù)測(cè)長(zhǎng)度，是模型的偏置參數(shù)，是模型的系數(shù)參數(shù)。

24、作為上述方案的改進(jìn)，所述電力負(fù)荷運(yùn)行數(shù)據(jù)包括：光伏發(fā)電站記錄時(shí)間、總太陽(yáng)輻射值、散射輻射值、降雨量、風(fēng)向、風(fēng)速、溫度、濕度和發(fā)電量。

25、相應(yīng)的，本發(fā)明一實(shí)施例還提供了一種基于雙域混合模型的短期負(fù)荷預(yù)測(cè)裝置，包括：數(shù)據(jù)獲取模塊、模型處理模塊和結(jié)果生成模塊；

26、所述數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取待測(cè)電網(wǎng)設(shè)備在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的電力負(fù)荷運(yùn)行數(shù)據(jù)；

27、所述模型處理模塊，用于將所述電力負(fù)荷運(yùn)行數(shù)據(jù)輸入至預(yù)設(shè)的負(fù)荷預(yù)測(cè)模型，獲得電力負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)；其中，所述負(fù)荷預(yù)測(cè)模型具體為：以所述待測(cè)電網(wǎng)設(shè)備的電力負(fù)荷歷史數(shù)據(jù)為輸入，以負(fù)荷預(yù)測(cè)模型為輸出，對(duì)雙域混合模型進(jìn)行訓(xùn)練獲得；

28、所述結(jié)果生成模塊，用于基于所述電力負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)所述待測(cè)電網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行運(yùn)維調(diào)整。

29、作為上述方案的改進(jìn)，所述雙域混合模型，包括：輸入編碼層、編碼器模塊、輸出編碼層、解碼器模塊和輸出層；其中，所述輸入編碼層的輸出與所述編碼器模塊的輸入連接，所述編碼器模塊的輸出與所述輸出編碼層的輸入連接，所述輸出編碼層的輸出與所述解碼器模塊的輸入連接，所述解碼器模塊的輸出與所述輸出層連接；

30、所述編碼器模塊包括若干編碼器區(qū)塊，所述解碼器模塊包括若干解碼器區(qū)塊；所述編碼器區(qū)塊的數(shù)量與所述解碼器區(qū)塊的數(shù)量相同，每一編碼器區(qū)塊和每一解碼器區(qū)塊一一對(duì)應(yīng)；在所述編碼器模塊中，一編碼器區(qū)塊分別與下一編碼器區(qū)塊以及對(duì)應(yīng)一解碼器區(qū)塊連接；在所述解碼器模塊中，一解碼器區(qū)塊的與下一解碼器區(qū)塊連接。

31、作為上述方案的改進(jìn)，所述負(fù)荷預(yù)測(cè)模型的訓(xùn)練，具體為：

32、獲取待測(cè)電網(wǎng)設(shè)備的電力負(fù)荷歷史數(shù)據(jù)；其中，所述電力負(fù)荷歷史數(shù)據(jù)包括：時(shí)間點(diǎn)和負(fù)荷值；

33、基將所述電力負(fù)荷歷史數(shù)據(jù)按照時(shí)間劃分為第一電力負(fù)荷歷史樣本數(shù)據(jù)和第二電力負(fù)荷歷史樣本數(shù)據(jù)；其中，所述第一電力負(fù)荷歷史樣本數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量和所述第二電力負(fù)荷歷史樣本數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量保持一致；所述第一電力負(fù)荷歷史樣本數(shù)據(jù)的采集時(shí)間點(diǎn)均在所述第二電力負(fù)荷歷史樣本數(shù)據(jù)的采集時(shí)間點(diǎn)之前；

34、基于預(yù)設(shè)的模型訓(xùn)練參數(shù)，將所述第一電力負(fù)荷歷史樣本數(shù)據(jù)輸入至雙域混合模型中進(jìn)行訓(xùn)練，獲得初始負(fù)荷預(yù)測(cè)模型；

35、基于預(yù)設(shè)的目標(biāo)函數(shù)，將所述第二電力負(fù)荷歷史樣本數(shù)據(jù)輸入至初始負(fù)荷預(yù)測(cè)模型中進(jìn)行優(yōu)化，獲得負(fù)荷預(yù)測(cè)模型。

36、作為上述方案的改進(jìn)，所述目標(biāo)函數(shù)，包括：rrmse函數(shù)和mae函數(shù)；所述基于預(yù)設(shè)的目標(biāo)函數(shù)，將所述第二電力負(fù)荷歷史樣本數(shù)據(jù)輸入至初始負(fù)荷預(yù)測(cè)模型中進(jìn)行優(yōu)化，獲得負(fù)荷預(yù)測(cè)模型，包括：

37、以所述rrmse函數(shù)和mae函數(shù)作為目標(biāo)函數(shù)，將所述第二電力負(fù)荷歷史樣本數(shù)據(jù)輸入至初始負(fù)荷預(yù)測(cè)模型中，基于預(yù)設(shè)的優(yōu)化求解公式計(jì)算模型參數(shù)；

38、基于所述模型參數(shù)，確定所述負(fù)荷預(yù)測(cè)模型；

39、其中，所述rrmse函數(shù)具體為：

40、

41、式中，n表示預(yù)測(cè)點(diǎn)數(shù)，表示第i個(gè)第二電力負(fù)荷歷史樣本數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)值，yi為第i個(gè)第二電力負(fù)荷歷史樣本數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的真實(shí)值；

42、所述mae函數(shù)具體為：

43、

44、所述優(yōu)化求解公式具體為：

45、

46、式中，xt:t+k代表通過(guò)模型得到的預(yù)測(cè)值，代表真實(shí)值，t為當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)，k為預(yù)測(cè)長(zhǎng)度，是模型的偏置參數(shù)，是模型的系數(shù)參數(shù)。

47、作為上述方案的改進(jìn)，所述電力負(fù)荷運(yùn)行數(shù)據(jù)包括：光伏發(fā)電站記錄時(shí)間、總太陽(yáng)輻射值、散射輻射值、降雨量、風(fēng)向、風(fēng)速、溫度、濕度和發(fā)電量。

48、由上可見，本發(fā)明具有如下有益效果：

49、本發(fā)明提供了一種基于雙域混合模型的短期負(fù)荷預(yù)測(cè)方法，獲取待測(cè)電網(wǎng)設(shè)備在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的電力負(fù)荷運(yùn)行數(shù)據(jù)；將所述電力負(fù)荷運(yùn)行數(shù)據(jù)輸入至預(yù)設(shè)的負(fù)荷預(yù)測(cè)模型，獲得電力負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)；其中，所述負(fù)荷預(yù)測(cè)模型具體為：以所述待測(cè)電網(wǎng)設(shè)備的電力負(fù)荷歷史數(shù)據(jù)為輸入，以負(fù)荷預(yù)測(cè)模型為輸出，對(duì)雙域混合模型進(jìn)行訓(xùn)練獲得；基于所述電力負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)所述待測(cè)電網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行運(yùn)維調(diào)整。本發(fā)明基于雙域混合模型的特性，對(duì)待測(cè)電網(wǎng)設(shè)備的物理相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行周期性的研究，使得模型能夠獲得待測(cè)電網(wǎng)設(shè)備短期的預(yù)測(cè)運(yùn)行數(shù)據(jù)，從而基于預(yù)測(cè)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行故障維護(hù)或設(shè)備檢修，提高了電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全性。