有效
考虑天气置信度的输电线路载流量限额评估方法及装置
王伟、侯宇、韦徵、杨晓旭、邓小君、李斌、杨可军、姬秋华、张可、杨建旭、李宇、李金波、张海滨、王彤、茹心芹、黄华
国电南瑞科技股份有限公司
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王伟 专利 158
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李斌 专利 22
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杨可军 专利 54
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姬秋华 专利 50
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杨建旭 专利 80
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李宇 专利 28
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李金波 专利 32
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王彤 专利 568
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茹心芹 专利 31
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黄
黄华 专利 50
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摘要
本发明公开了一种考虑天气置信度的输电线路载流量限额评估方法及装置,该方法通过数值天气预报获取整个输电线路短期的环境气象信息,包括风速、环境温度以及日照强度的预测数据以及相应预测结果的置信度,将其输入输电线路动态增容模型获得线路预测载流量信息,并分析载流量预测结果的整体置信度,根据整体置信度随时间对预测载流量进行滚动修正,从而提高输电线路载流量预测的可信度和准确性。
1.考虑天气置信度的输电线路载流量限额评估方法,其特征在于,包括:根据数值天气预报和动态增容模型计算被预测时刻输电线路载流量限额以及载流量限额置信度;基于输电线路载流量限额置信度对被预测时刻输电线路载流量限额进行滚动修正,包括:根据数值天气预报周期和每次预报时常,确定预报的重叠时刻t m 和重叠次数;t 1 时刻的预报范围首次涵盖t m 时刻,根据t 1 时刻发布的被预测t m 时刻的天气预报数据,计算被预测t m 时刻的输电线路载流量限额及对应的载流量限额置信度为:Iy t1tm ,(Z t1tm %);下一次t 2 时刻更新天气预报时,根据t 2 时刻发布的被预测t m 时刻的天气预报数据,重新计算被预测t m 时刻的输电线路载流量限额及对应的载流量限额置信度为:Iy t2tm ,(Z t2tm %);将t 2 时刻与t 1 时刻计算的被预测t m 时刻的输电线路载流量限额置信度进行对比,若Z t1tm <Z t2tm ,则在t 2 时刻更新被预测t m 时刻的输电线路载流量限额为:Iy tm =Iy t2tm ;否则,在t 2 时刻更新被预测t m 时刻的输电线路载流量限额为:Iy tm =Iy t1tm ;以此类推,将每次更新天气预报时计算的被预测t m 时刻的输电线路载流量限额置信度与上一次的计算结果进行对比,更新被预测t m 时刻的输电线路载流量限额直至达到重叠次数,输出最终的被预测t m 时刻的输电线路载流量限额。
2.根据权利要求1所述的考虑天气置信度的输电线路载流量限额评估方法,其特征在于,所述根据数值天气预报和动态增容模型计算被预测时刻输电线路载流量限额以及载流量限额置信度,包括:将输电线路根据数值天气预报网格进行划分,计算被预测时刻各数值天气预报网格所覆盖线路的载流量限额,以及对应的载流量限额置信度;基于被预测时刻各数值天气预报网格所覆盖线路的载流量限额以及对应的载流量限额置信度,确定被预测时刻整条输电线路载流量限额以及对应的载流量限额置信度。
3.根据权利要求2所述的考虑天气置信度的输电线路载流量限额评估方法,其特征在于,所述将输电线路根据数值天气预报网格进行划分,计算被预测时刻各数值天气预报网格所覆盖线路的载流量限额,包括:从天气预报系统中获得被预测时刻每个网格内每个线路档段的预报风速、环境温度和日照强度,分别输入至输电线路动态增容模型,获得被预测时刻各数值天气预报网格内各个线路档段的载流量限额;选取被预测时刻各数值天气预报网格内所有线路档段的载流量限额的最小值作为该数值天气预报网格的载流量限额,表示为:Iy g,t =Min(I g,1,t ,I g,2,t ,…I g,ng,t );其中,Iy g,t 表示被预测t时刻第g个数值天气预报网格所覆盖线路的载流量限额,I g,x,t 表示被预测t时刻第g个数值天气预报网格第x个线路档段的载流量限额,x∈[1,n g ],n g 表示第g个数值天气预报网格的线路档段数;计算被预测时刻数值天气预报网格对应的载流量限额置信度,包括:Z g,t %=Q v *X g,t %+Q t *Y g,t %+Q s *L g,t %,Q v +Q t +Q s =1;其中,Z g,t %为被预测t时刻第g个数值天气预报网格的载流量限额置信度,g=1,2,…,k,k为输电线路划分的数值天气预报网格数,X g,t %,Y g,t %,L g,t %分别为被预测t时刻第g个数值天气预报网格内的预报风速,环境温度,日照强度的置信度,Q v ,Q t ,Q s 分别为预报风速,环境温度,日照强度对输电线路载流量影响的权重。
4.根据权利要求3所述的考虑天气置信度的输电线路载流量限额评估方法,其特征在于,所述基于被预测时刻各数值天气预报网格所覆盖线路的载流量限额以及对应的载流量限额置信度,确定被预测时刻输电线路载流量限额以及对应的载流量限额置信度,包括:将被预测时刻所有数值天气预报网格所覆盖线路的载流量限额的最小值作为输电线路载流量限额,表示为:Iy t =Min(Iy 1,t ,Iy 2,t …Iy k,t )其中,Iy t 为被预测t时刻输电线路载流量限额,Iy g,t 表示被预测t时刻第g个数值天气预报网格所覆盖线路的载流量限额,g=1,2,…,k;Iy t 所对应的数值天气预报网格的载流量限额置信度即为输电线路载流量限额置信度。
5.考虑天气置信度的输电线路载流量限额评估装置,其特征在于,包括:预测模块,用于根据数值天气预报和动态增容模型计算被预测时刻输电线路载流量限额以及载流量限额置信度;以及,修正模块,用于根据数值天气预报周期和每次预报时常,确定预报的重叠时刻t m 和重叠次数;t 1 时刻的预报范围首次涵盖t m 时刻,根据t 1 时刻发布的被预测t m 时刻的天气预报数据,计算被预测t m 时刻的输电线路载流量限额及对应的载流量限额置信度为:Iy t1tm ,(Z t1tm %);下一次t 2 时刻更新天气预报时,根据t 2 时刻发布的被预测t m 时刻的天气预报数据,重新计算被预测t m 时刻的输电线路载流量限额及对应的载流量限额置信度为:Iy t2tm ,(Z t2tm %);将t 2 时刻与t 1 时刻计算的被预测t m 时刻的输电线路载流量限额置信度进行对比,若Z t1tm <Z t2tm ,则在t 2 时刻更新被预测t m 时刻的输电线路载流量限额为:Iy tm =Iy t2tm ;否则,在t 2 时刻更新被预测t m 时刻的输电线路载流量限额为:Iy tm =Iy t1tm ;以此类推,将每次更新天气预报时计算的被预测t m 时刻的输电线路载流量限额置信度与上一次的计算结果进行对比,更新被预测t m 时刻的输电线路载流量限额直至达到重叠次数,输出最终的被预测t m 时刻的输电线路载流量限额。
6.根据权利要求5所述的考虑天气置信度的输电线路载流量限额评估装置,其特征在于,所述预测模块具体用于,将输电线路根据数值天气预报网格进行划分,计算被预测时刻各数值天气预报网格所覆盖线路的载流量限额,以及对应的载流量限额置信度;基于被预测时刻各数值天气预报网格所覆盖线路的载流量限额以及对应的载流量限额置信度,确定被预测时刻整条输电线路载流量限额以及对应的载流量限额置信度。
7.根据权利要求6所述的考虑天气置信度的输电线路载流量限额评估装置,其特征在于,所述预测模块具体用于,从天气预报系统中获得被预测时刻每个网格内每个线路档段的预报风速、环境温度和日照强度,分别输入至输电线路动态增容模型,获得被预测时刻各数值天气预报网格内各个线路档段的载流量限额;选取被预测时刻各数值天气预报网格内所有线路档段的载流量限额的最小值作为该数值天气预报网格的载流量限额,表示为:Iy g,t =Min(I g,1,t ,I g,2,t ,…I g,ng,t );其中,Iy g,t 表示被预测t时刻第g个数值天气预报网格所覆盖线路的载流量限额,I g,x,t 表示被预测t时刻第g个数值天气预报网格第x个线路档段的载流量限额,x∈[1,n g ],n g 表示第g个数值天气预报网格的线路档段数;计算被预测时刻数值天气预报网格对应的载流量限额置信度:Z g,t %=Q v *X g,t %+Q t *Y g,t %+Q s *L g,t %,Q v +Q t +Q s =1;其中,Z g,t %为被预测t时刻第g个数值天气预报网格的载流量限额置信度,g=1,2,…,k,k为输电线路划分的数值天气预报网格数,X g,t %,Y g,t %,L g,t %分别为被预测t时刻第g个数值天气预报网格内的预报风速,环境温度,日照强度的置信度,Q v ,Q t ,Q s 分别为预报风速,环境温度,日照强度对输电线路载流量影响的权重。
8.根据权利要求7所述的考虑天气置信度的输电线路载流量限额评估装置,其特征在于,所述预测模块具体用于,将被预测时刻所有数值天气预报网格所覆盖线路的载流量限额的最小值作为输电线路载流量限额,表示为:Iy t =Min(Iy 1,t ,Iy 2,t …Iy k,t )其中,Iy t 为被预测t时刻输电线路载流量限额,Iy g,t 表示被预测t时刻第g个数值天气预报网格所覆盖线路的载流量限额,g=1,2,…,k;Iy t 所对应的数值天气预报网格的载流量限额置信度即为输电线路载流量限额置信度。



