本發(fā)明涉及岸電負荷預測分配，具體來說，涉及一種岸電系統(tǒng)負荷預測方法及系統(tǒng)。

背景技術：

1、岸電是指船舶在港口停泊期間，通過連接到岸上的電源系統(tǒng)，替代船上的發(fā)動機來供電的一種技術，通過使用岸電，船舶可以停止使用自身的發(fā)動機，從而降低能源消耗和排放，改善港口區(qū)域的空氣質量；

2、現(xiàn)有的岸電系統(tǒng)為停泊船只提供根據(jù)船檢機構審核批準的《岸電工況電力負荷計算書》，岸電系統(tǒng)基于負荷計算書中的最大負荷功率進行船只岸電分配，所以在實際使用時船舶負載功率往往小于估算值，且計算書中的估算負荷為正常情況下的預測負荷，無法考慮實際天氣因素對停泊船只的岸電負荷影響，現(xiàn)有的岸電系統(tǒng)難以通過估算負荷為船只進行岸電分配，且無法在岸電容量不足時，通過針對港口長期駐留船只進行岸電功率分配動態(tài)調節(jié)，存在實用性與功能性低下的問題；公開號為cn115660136a的中國專利公開一種基于多因素的岸電系統(tǒng)負荷預測方法及裝置，其能夠學習歷史負荷數(shù)據(jù)和條件因素數(shù)據(jù)之間內部聯(lián)系，從而能夠對船只的實時用電狀態(tài)進行預測，但是上述專利在應用過程中存在實用性差，參數(shù)調整復雜，運行效率低的問題。

3、針對相關技術中的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

技術實現(xiàn)思路

1、針對相關技術中的問題，本發(fā)明提出一種岸電系統(tǒng)負荷預測方法及系統(tǒng)，以克服現(xiàn)有相關技術所存在的上述技術問題。

2、為此，本發(fā)明采用的具體技術方案如下：

3、一種岸電系統(tǒng)負荷預測方法，該方法包括以下步驟：

4、s1、收集港口停泊船只提交的數(shù)據(jù)，通過船只岸電負荷估算書，統(tǒng)計停泊船只最大負荷并計算船只岸電標準分配負荷，基于船只岸電標準分配負荷進行岸電分配，同時對停泊船只進行編號并建立檔案，編入港口數(shù)據(jù)庫中，并計算岸電盈余負荷；

5、s2、記錄在港船只每日實際用電負荷，針對停泊時間超過天的船只，統(tǒng)計周期數(shù)據(jù)，記錄當前長期在港船只的平均實際用電負荷，設置船只岸電實際分配負荷；

6、s3、當岸電盈余負荷不足時，收集未入港船只歷史在港實際負荷數(shù)據(jù)，結合氣象溫度計算氣象因素比例系數(shù)，結合當前氣象數(shù)據(jù)預測未入港船只岸電負荷；

7、s4、基于平均實際用電負荷與未入港船只預測分配負荷，調節(jié)岸電分配量，以滿足港口船只岸電使用。

8、作為優(yōu)選的實施方式，s11、基于船只停泊前提交的船只岸電負荷估算書上的船只岸電最大負荷，獲得船只岸電標準分配負荷；

9、s12、通過建立港口船只管理庫，對港口停泊船只進行編號并建立檔案，檔案包括船只編號、船只岸電負荷估算書、船只岸電標準分配負荷、停泊時間，每日刪除離港船只檔案；

10、s13、基于港口船只管理庫中船只岸電標準分配負荷，計算每日岸電盈余負荷，其算法公式為：

11、；

12、其中，代表當日岸電盈余負荷，為港口岸電總容量，為當日停泊船只岸電標準分配負荷總和。

13、作為優(yōu)選的實施方式，所述s2包括以下子步驟：

14、s21、收集在港船只每日實際用電負荷，并將每日實際用電負荷記錄在對應船只的檔案中；

15、s22、針對檔案中停泊時間超過天的船只，在檔案中標記為長期船只，統(tǒng)計當前船只已停泊每日實際用電負荷，并計算實際用電負荷均值與標準差，設置船只岸電實際分配負荷，其具體的步驟為：

16、；

17、；

18、其中，代表船只每日的實際用電負荷數(shù)據(jù)，分別代表編號與日期，為船只在整個停泊期間的平均每日用電負荷，表示船只的已停泊天數(shù)，為船只每日用電負荷相對于均值的波動程度，即標準差；

19、結合平均每日用電負荷與標準差，計算獲得船只岸電實際分配負荷，其算法公式為：

20、；

21、將每日船只岸電實際分配負荷記錄在當前船只的檔案中，并替換前一日的每日船只岸電實際分配負荷。

22、作為優(yōu)選的實施方式，所述s3包括以下子步驟：

23、s31、比對岸電盈余負荷與未入港船只岸電標準分配負荷：

24、當≥時，代表當前港口岸電盈余負荷充足，滿足未入港船只岸電負荷，允許船只入住港口；

25、當＜時，代表當前港口岸電盈余負荷不足，不滿足未入港船只岸電負荷，收集未入港船只歷史在港實際負荷數(shù)據(jù)以及對應天氣溫度；

26、s32、基于未入港船只歷史在港實際負荷數(shù)據(jù)以及對應天氣溫度，結合未入港船只岸電負荷計算書中的估算負荷當前船只氣象因素比例系數(shù)，通過未入港船只預停泊期間氣象預測溫度，計算未入港船只預測分配負荷。

27、作為優(yōu)選的實施方式，所述s32包括以下子步驟：

28、s321、對未入港船只歷史在港實際負荷數(shù)據(jù)與對應天氣溫度，基于溫度區(qū)間進行數(shù)據(jù)劃分，溫度區(qū)間包括：

29、≤-10、-10＜≤0、0＜≤10、10＜≤20、20＜≤30、30＜≤40、＞40；

30、分別計算不同溫度區(qū)間內的在港實際負荷數(shù)據(jù)均值，其算法公式為：

31、；

32、其中，表示溫度區(qū)間，代表在溫度區(qū)間在港實際負荷，為當前溫度區(qū)間內總數(shù)據(jù)點的數(shù)量；

33、s322、結合未入港船只岸電負荷計算書中的估算負荷，分別計算獲得不同溫度區(qū)間下的比例系數(shù)，其算法公式為：

34、；

35、其中，為當前未入港船只在溫度區(qū)間內的比例系數(shù)；

36、s323、通過氣象站收集未入港船只預計停泊期間每日溫度預測值，分別計算每日預測負荷，其算法公式為：

37、；

38、其中，代表當前未入港船只的停泊日期，當前未入港船只的停泊日期下的每日預測負荷，為當前未入港船只的停泊日期下溫度區(qū)間內的比例系數(shù)，對未入港船只停泊日期內的進行降序排列，選取首位作為當前未入港船只預測分配負荷。

39、作為優(yōu)選的實施方式，所述s4包括以下子步驟：

40、s41、針對檔案中的長期船只，通過比對船只岸電實際分配負荷與船只岸電標準分配負荷，獲得不同船只岸電額外盈余負荷；

41、s42、基于長期船只岸電額外盈余負荷、未入港船只預測分配負荷以及岸電盈余負荷，調節(jié)長期船只的岸電標準分配負荷，以滿足港口船只岸電使用。

42、作為優(yōu)選的實施方式，所述s41包括以下子步驟：

43、s411、基于檔案中的長期船只，根據(jù)已停泊時長對所有長期船只進行降序排列并編號，分別計算岸電額外盈余負荷，其算法公式為：

44、；

45、其中，為降序排列后的長期船只編號，代表編號為的長期船只岸電額外盈余負荷，代表編號為的長期船只岸電標準分配負荷，代表編號為的長期船只岸電實際分配負荷。

46、作為優(yōu)選的實施方式，所述s42包括以下子步驟：

47、s421、根據(jù)岸電盈余負荷與未入港船只預測分配負荷，計算負荷差值，其算法公式為：

48、；

49、當≤0時，代表岸電盈余負荷滿足未入港船只預測分配負荷，按照未入港船只預測分配負荷對未入港船只進行岸電負荷分配，安排未入港船只進入港口；

50、當＞0時，代表岸電盈余負荷不滿足未入港船只預測分配負荷，結合長期船只岸電額外盈余負荷，進行岸電負荷再分配；

51、s422、當岸電盈余負荷不滿足未入港船只預測分配負荷時，根據(jù)長期船只已停泊時長編號順序，依次選擇岸電額外盈余負荷進行累加，獲得補正負荷，其算法公式為：

52、；

53、當≥，停止岸電額外盈余負荷累加，基于中的長期船只編號，對選取的長期船只進行岸電負荷再分配，將編號船只的預測分配負荷替換編號船只的，按照未入港船只預測分配負荷對未入港船只進行岸電負荷分配，安排未入港船只進入港口；

54、當＜時，代表當前未入港船只預測分配負荷超出港口分配承載量，其中。

55、一種岸電系統(tǒng)負荷預測系統(tǒng)，包括船只數(shù)據(jù)收集模塊、岸電盈余計算模塊、分配負荷計算模塊、港口承載力計算模塊、岸電負荷調節(jié)模塊：

56、所述船只數(shù)據(jù)收集模塊，收集港口停泊船只的提交數(shù)據(jù)，結合船只岸電負荷估算書，統(tǒng)計停泊船只最大負荷并計算船只岸電標準分配負荷，建立港口船只管理庫，對停泊船只進行編號并建立檔案，檔案包括船只編號、船只岸電負荷估算書、船只岸電標準分配負荷、停泊時間，并每日刪除離港船只檔案；

57、所述岸電盈余計算模塊，基于港口岸電總容量與當日停泊船只岸電標準分配負荷總和，計算當日岸電盈余負荷；

58、所述分配負荷計算模塊，收集在港船只每日實際用電負荷，同時記錄每日實際用電負荷記錄在對應船只的檔案中，針對檔案中停泊時間超過天的船只，在檔案中標記為長期船只，統(tǒng)計當前船只已停泊每日實際用電負荷，并計算實際用電負荷均值與標準差，設置船只岸電實際分配負荷；

59、所述港口承載力計算模塊，當岸電盈余負荷不足時，收集未入港船只歷史在港實際負荷數(shù)據(jù)，結合氣象溫度計算氣象因素比例系數(shù)，結合當前氣象數(shù)據(jù)預測未入港船只岸電負荷，根據(jù)岸電盈余負荷與未入港船只預測分配負荷，計算負荷差值；

60、所述岸電負荷調節(jié)模塊，針對檔案中的長期船只，通過比對船只岸電實際分配負荷與船只岸電標準分配負荷，獲得不同船只岸電額外盈余負荷，根據(jù)負荷差值結合長期船只岸電額外盈余負荷，調節(jié)長期船只的岸電標準分配負荷，以滿足港口船只岸電使用。

61、本發(fā)明的有益效果為：

62、本發(fā)明通過在港口岸電容量不足時，結合天氣溫度區(qū)間，對未入港船只岸電估算負荷進行預測修正，結合未入港船只的停泊時間，對每日預測負荷進行取大處理，生成未入港船只預測分配負荷并進行入港判定，結合天氣溫度區(qū)間和停泊時間，動態(tài)預測未入港船只的電力需求，增強了實用性；本發(fā)明通過對岸電負荷盈余量進行計算，在盈余充足的情況下按照傳統(tǒng)岸電系統(tǒng)分配模式進行岸電分配，在盈余量不足的情況下，對未入港船只按照預測分配負荷進行岸電分配，靈活應對電力需求的變化，提升整體運營效率；本發(fā)明通過對長期停泊船只進行實際用電負荷收集，統(tǒng)計當前船只已停泊每日實際用電負荷，并計算實際用電負荷均值與標準差，設置船只岸電實際分配負荷，避免一刀切的分配方式，通過對停泊時長進行降序排列，確保編號靠前船只的岸電實際分配負荷的計算樣本足夠多，岸電實際分配負荷更準確，從而使岸電額外盈余負荷結果更具代表性和準確性，便于后續(xù)進行長期船只的岸電標準分配負荷調節(jié)；本發(fā)明通過在岸電盈余量不足情況下，基于長期船只岸電額外盈余負荷、未入港船只預測分配負荷以及岸電盈余負荷，調節(jié)長期船只的岸電標準分配負荷，以滿足未入港船只岸電使用，系統(tǒng)能夠根據(jù)長期船只的額外盈余負荷和未入港船只的預測分配負荷，動態(tài)調整長期停泊船只的岸電標準分配負荷，確保港口岸電資源的合理分配和高效利用，增強了功能性；本發(fā)明通過動態(tài)調節(jié)岸電盈余量，結合未入港船只的電力需求，靈活調整電力分配策略，應對電力需求的變化，優(yōu)化了電力資源的分配和利用，提高了整個系統(tǒng)的靈活性和應變能力，提升了港口的運營效率。