一种冬季气温对区域电网用电负荷影响的分析方法及装置

技术领域

本发明涉及电力工程技术领域，尤其是涉及一种冬季气温对区域电网用电负荷影响的分析方法及装置。

背景技术

随着经济结构的优化和居民生活水平的提高，第三产业和居民用电负荷快速增长，用电负荷对气温变化日益敏感。极端气候带来的短期尖峰负荷屡创新高，峰谷差逐年扩大，电网调峰和运行难度加大。研究气温与用电负荷之间关系，对科学研判电力供需形势、保障电网安全稳定运行等具有重要意义。

近年来，国家大力实施清洁取暖改造，“煤改电”负荷大量增加、占比不断提高，冬季气温对用电负荷影响愈发明显，夏冬负荷双高峰特征更加显著。2020-2021年冬季，受寒潮天气等影响，全国用电负荷快速攀升，多数省份用电负荷创历史新高，部分省份用电负荷首次超过夏季。

综上，冬季气温对用电负荷影响日益显著，本专利提供一种冬季气温对区域电网用电负荷影响的分析方法，可以实现气温对负荷影响的分析。

发明内容

本发明的目的在于提供一种冬季气温对区域电网用电负荷影响的分析方法及装置，旨在解决现阶段没有精准度高的冬季气温和区域电网用电负荷影响的分析方法。

本发明提供一种冬季气温对区域电网用电负荷影响的分析方法，包括：

S1.根据获取的冬季区域电网中每个区域的日度平均气温数据、区域电网的冬季整体用电量和每个区域的冬季区域用电量计算区域电网冬季日度特征气温；

S2.根据获取的区域电网春季、秋季和冬季的日度用电负荷数据计算区域电网日度采暖负荷；

S3.将区域电网日度采暖负荷和区域电网冬季日度特征气温进行回归分析得到单位温降负荷，确定气温对负荷的影响程度。

本发明提供一种冬季气温对区域电网用电负荷影响的分析装置，包括：

特征气温模块201：根据获取的冬季区域电网中每个区域的日度平均气温数据、区域电网的冬季整体用电量和每个区域的冬季区域用电量计算区域电网冬季日度特征气温；

采暖负荷模块202：根据获取的区域电网春季、秋季和冬季的日度用电负荷数据计算区域电网日度采暖负荷；

回归分析模块203：将区域电网日度采暖负荷和区域电网冬季日度特征气温进行回归分析得到单位温降负荷，确定气温对负荷的影响程度。

本发明实施例还提供一种冬季气温对区域电网用电负荷影响的分析设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述冬季气温对区域电网用电负荷影响的分析方法的步骤。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有信息传递的实现程序，程序被处理器执行时实现上述冬季气温对区域电网用电负荷影响的分析方法的步骤。

采用本发明实施例，可以在电力公司发展、营销、调度、交易等专业开展应用，能够支撑电网安全稳定运行、电力供需形势研判和用电增长驱动解析等。本发明实施例的技术方案可以推广到各省市电力公司，能够帮助工作人员深入分析冬季气温对负荷影响，挖掘负荷波动成因，对科学研判电力供需形势、保障电网安全稳定运行等具有重要意义。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的冬季气温对区域电网用电负荷影响的分析方法的流程图；

图2是本发明装置实施例一的冬季气温对区域电网用电负荷影响的分析装置的流程图；

图3是本发明装置实施例二的冬季气温对区域电网用电负荷影响的分析装置示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“坚直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

方法实施例

根据本发明实施例，提供了一种冬季气温对区域电网用电负荷影响的分析方法，图1是本发明实施例的冬季气温对区域电网用电负荷影响的分析方法的流程图，如图1所示，根据本发明实施例的冬季气温对区域电网用电负荷影响的分析方法具体包括：

S1.根据获取的冬季区域电网中每个区域的日度平均气温数据、区域电网的冬季整体用电量和每个区域的冬季区域用电量计算区域电网冬季日度特征气温；

在本发明实施例中，通过区域电网冬季的用电量和区域电网中每个区域冬季的用电量计算出区域电网中每个区域冬季用电量占区域电网冬季用电量的比重数据，将比重数据作为权重，对其对应的每个区域的日度平均气温数据加权平均，计算出区域电网冬季日度特征气温。

计算该区域电网日度平均气温。将冬季各地级市用电量占该区域电网用电量的比重作为权重，对各地级市的日平均气温求加权平均，得到全省日平均气温T

式中，E

S2.根据获取的区域电网春季、秋季和冬季的日度用电负荷数据计算区域电网日度采暖负荷；

在本发明实施例中，分别获取去年秋季工作日和秋季非工作日的日度用电负荷，根据去年秋季工作日和秋季非工作日的日度用电负荷取平均值计算去年秋季工作日基础负荷和去年秋季非工作日基础负荷；

分别获取今年秋季工作日和秋季非工作日的日度用电负荷，根据今年秋季工作日和秋季非工作日的日度用电负荷取平均值计算今年秋季工作日基础负荷和今年秋季非工作日基础负荷；

分别获取今年春季工作日和春季非工作日的日度用电负荷，根据今年春季工作日和春季非工作日的日度用电负荷取平均值计算今年春季工作日基础负荷和今年春季非工作日基础负荷；

根据去年秋季工作日基础负荷、今年秋季工作日基础负荷和今年春季工作日基础负荷估算得到明年春季工作日基础负荷；

根据去年秋季非工作日基础负荷、今年秋季非工作日基础负荷和今年春季非工作日基础负荷估算得到明年春季非工作日基础负荷；

根据今年秋季工作日基础负荷，明年春季工作日基础负荷估算得到今年冬季工作日预测基础负荷；

根据今年秋季非工作日基础负荷，明年春季非工作日基础负荷估算得到今年冬季非工作日预测基础负荷；

获取今年冬天工作日实际基础负荷和今年冬天非工作日实际基础负荷；

将今年冬天工作日实际基础负荷和今年冬天工作日实际基础负荷相减得到冬季工作日采暖负荷，其中，负数设为0；

将今年冬天非工作日实际基础负荷和今年冬天非工作日实际基础负荷相减得到冬季非工作日采暖负荷，其中，负数设为0。

在本发明实施例中，上述步骤具体包括以下处理：

S201计算区域电网秋季基础负荷。设定秋季典型日时段为9月10日至10月15日，。将上述时段工作日、非休息日负荷分别求取平均值，可以得到去年秋季工作日基础负荷B

S202计算春季基础负荷。设定春季典型日时段为4月15日至5月15日。今年春季工作日基础负荷B

S203计算不考虑春节等重大事件影响下冬季日度基础负荷。假定基础负荷在秋季典型日至明年春季典型日之间随日期线性增加，即可计算冬季日度基础负荷。根据步骤1、2，秋季典型日的中间日期为9月27日，明年春季典型日的中间日期为4月30日，中间相隔215天。若冬季第k天为工作日，则不考虑春节等重大事件影响下基础负荷B′

若冬季第k天为非休息日，则基础负荷B′

S204计算考虑春节等重大事件影响下冬季日度基础负荷。对于明年，假定春节前期(腊月初一至腊月十四)日实际负荷平均值为L

S205计算冬季日度采暖负荷。将日实际用电负荷减去对应的基础负荷，即可得到冬季工作日采暖负荷H

H

H

冬季日采暖负荷应为正数，若计算结果为负，则当日采暖负荷设置为零。

S3.将区域电网日度采暖负荷和区域电网冬季日度特征气温进行回归分析得到单位温降负荷，确定气温对负荷的影响程度。

在本发明实施例中，对区域电网冬季日度特征气温与冬季工作日采暖负荷、冬季非工作日采暖负荷分别进行曲线拟合，选择拟合优度最高的函数作为最终回归结果得到拟合函数；

对拟合函数进行求导计算得到单位温降负荷。

在本发明实施例中，上述步骤具体包括以下处理：

S301：对特征气温与日度采暖负荷进行曲线拟合。将区域电网日采暖负荷与日度平均特征气温进行曲线拟合，选择拟合优度最高的函数作为最终回归结果。实际计算中，可对平均气温划分区间，分别在不同区间进行采暖负荷与平均气温的曲线拟合；

S302：单位温降负荷计算。基于区域电网日采暖负荷与平均日度平均特征气温的拟合函数，对日度平均特征气温进行求导计算，可得到单位温降负荷，即平均气温每下降1摄氏度，采暖负荷的增加量。

采用本发明实施例，可以在电力公司发展、营销、调度、交易等专业开展应用，能够支撑电网安全稳定运行、电力供需形势研判和用电增长驱动解析等。本应用成果可以推广到各省市电力公司，能够帮助工作人员深入分析冬季气温对负荷影响，挖掘负荷波动成因，对科学研判电力供需形势、保障电网安全稳定运行等具有重要意义。

装置实施例一

根据本发明实施例，提供了一种冬季气温对区域电网用电负荷影响的分析装置，图2是本发明实施例一的冬季气温对区域电网用电负荷影响的分析装置的流程图，如图2所示，根据本发明实施例的冬季气温对区域电网用电负荷影响的分析装置的流程图具体包括：

特征气温模块201，用于根据获取的冬季区域电网中每个区域的日度平均气温数据、区域电网的冬季整体用电量和每个区域的冬季区域用电量计算区域电网冬季日度特征气温；

在本实施例中，特征气温模块201通过区域电网冬季的用电量和区域电网中每个区域冬季的用电量计算出区域电网中每个区域冬季用电量占区域电网冬季用电量的比重数据，将比重数据作为权重，对其对应的每个区域的日度平均气温数据加权平均，计算出区域电网冬季日度特征气温。

采暖负荷模块202，用于根据获取的区域电网春季、秋季和冬季的日度用电负荷数据计算区域电网日度采暖负荷；

在本装置实施例中，采暖负荷模块202分别获取去年秋季工作日和秋季非工作日的日度用电负荷，根据去年秋季工作日和秋季非工作日的日度用电负荷取平均值计算去年秋季工作日基础负荷和去年秋季非工作日基础负荷；

分别获取今年秋季工作日和秋季非工作日的日度用电负荷，根据今年秋季工作日和秋季非工作日的日度用电负荷取平均值计算今年秋季工作日基础负荷和今年秋季非工作日基础负荷；

分别获取今年春季工作日和春季非工作日的日度用电负荷，根据今年春季工作日和春季非工作日的日度用电负荷取平均值计算今年春季工作日基础负荷和今年春季非工作日基础负荷；

根据去年秋季工作日基础负荷、今年秋季工作日基础负荷和今年春季工作日基础负荷估算得到明年春季工作日基础负荷；

根据去年秋季非工作日基础负荷、今年秋季非工作日基础负荷和今年春季非工作日基础负荷估算得到明年春季非工作日基础负荷；

根据今年秋季工作日基础负荷，明年春季工作日基础负荷估算得到今年冬季工作日预测基础负荷；

根据今年秋季非工作日基础负荷，明年春季非工作日基础负荷估算得到今年冬季非工作日预测基础负荷；

获取今年冬天工作日实际基础负荷和今年冬天非工作日实际基础负荷；

将今年冬天工作日实际基础负荷和今年冬天工作日实际基础负荷相减得到冬季工作日采暖负荷，其中，负数设为0；

将今年冬天非工作日实际基础负荷和今年冬天非工作日实际基础负荷相减得到冬季非工作日采暖负荷，其中，负数设为0。

回归分析模块203，用于将区域电网日度采暖负荷和区域电网冬季日度特征气温进行回归分析得到单位温降负荷，确定气温对负荷的影响程度；

具体地，回归分析模块203对区域电网冬季日度特征气温与冬季工作日采暖负荷、冬季非工作日采暖负荷分别进行曲线拟合，选择拟合优度最高的函数作为最终回归结果得到拟合函数；对拟合函数进行求导计算得到单位温降负荷。

本发明实施例是与上述方法实施例对应的系统实施例，各个模块的具体操作可以参照方法实施例的描述进行理解，在此不再赘述。

装置实施例二

本发明实施例提供一种冬季气温对区域电网用电负荷影响的分析设备，图3是本发明装置实施例二的冬季气温对区域电网用电负荷影响的分析装置示意图，如图3所示，包括：存储器301、处理器302及存储在存储器301上并可在处理器302上运行的计算机程序，计算机程序被处理器302执行时实现如下方法步骤：

S1.根据获取的冬季区域电网中每个区域的日度平均气温数据、区域电网的冬季整体用电量和每个区域的冬季区域用电量计算区域电网冬季日度特征气温；

在本实施例中，通过区域电网冬季的用电量和区域电网中每个区域冬季的用电量计算出区域电网中每个区域冬季用电量占区域电网冬季用电量的比重数据，将比重数据作为权重，对其对应的每个区域的日度平均气温数据加权平均，计算出区域电网冬季日度特征气温。

S2.根据获取的区域电网春季、秋季和冬季的日度用电负荷数据计算区域电网日度采暖负荷；

在本装置实施例中，分别获取去年秋季工作日和秋季非工作日的日度用电负荷，根据去年秋季工作日和秋季非工作日的日度用电负荷取平均值计算去年秋季工作日基础负荷和去年秋季非工作日基础负荷；

分别获取今年秋季工作日和秋季非工作日的日度用电负荷，根据今年秋季工作日和秋季非工作日的日度用电负荷取平均值计算今年秋季工作日基础负荷和今年秋季非工作日基础负荷；

分别获取今年春季工作日和春季非工作日的日度用电负荷，根据今年春季工作日和春季非工作日的日度用电负荷取平均值计算今年春季工作日基础负荷和今年春季非工作日基础负荷；

根据去年秋季工作日基础负荷、今年秋季工作日基础负荷和今年春季工作日基础负荷估算得到明年春季工作日基础负荷；

根据去年秋季非工作日基础负荷、今年秋季非工作日基础负荷和今年春季非工作日基础负荷估算得到明年春季非工作日基础负荷；

根据今年秋季工作日基础负荷，明年春季工作日基础负荷估算得到今年冬季工作日预测基础负荷；

根据今年秋季非工作日基础负荷，明年春季非工作日基础负荷估算得到今年冬季非工作日预测基础负荷；

获取今年冬天工作日实际基础负荷和今年冬天非工作日实际基础负荷；

将今年冬天工作日实际基础负荷和今年冬天工作日实际基础负荷相减得到冬季工作日采暖负荷，其中，负数设为0；

将今年冬天非工作日实际基础负荷和今年冬天非工作日实际基础负荷相减得到冬季非工作日采暖负荷，其中，负数设为0。

S3.将区域电网日度采暖负荷和区域电网冬季日度特征气温进行回归分析得到单位温降负荷，确定气温对负荷的影响程度；

对区域电网冬季日度特征气温与冬季工作日采暖负荷、冬季非工作日采暖负荷分别进行曲线拟合，选择拟合优度最高的函数作为最终回归结果得到拟合函数；对拟合函数进行求导计算得到单位温降负荷。

装置实施例三

本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有信息传输的实现程序，程序被处理器302执行时实现如下方法步骤：

S1.根据获取的冬季区域电网中每个区域的日度平均气温数据、区域电网的冬季整体用电量和每个区域的冬季区域用电量计算区域电网冬季日度特征气温；

在本实施例中，通过区域电网冬季的用电量和区域电网中每个区域冬季的用电量计算出区域电网中每个区域冬季用电量占区域电网冬季用电量的比重数据，将比重数据作为权重，对其对应的每个区域的日度平均气温数据加权平均，计算出区域电网冬季日度特征气温。

S2.根据获取的区域电网春季、秋季和冬季的日度用电负荷数据计算区域电网日度采暖负荷；

在本装置实施例中，分别获取去年秋季工作日和秋季非工作日的日度用电负荷，根据去年秋季工作日和秋季非工作日的日度用电负荷取平均值计算去年秋季工作日基础负荷和去年秋季非工作日基础负荷；

分别获取今年秋季工作日和秋季非工作日的日度用电负荷，根据今年秋季工作日和秋季非工作日的日度用电负荷取平均值计算今年秋季工作日基础负荷和今年秋季非工作日基础负荷；

分别获取今年春季工作日和春季非工作日的日度用电负荷，根据今年春季工作日和春季非工作日的日度用电负荷取平均值计算今年春季工作日基础负荷和今年春季非工作日基础负荷；

根据去年秋季工作日基础负荷、今年秋季工作日基础负荷和今年春季工作日基础负荷估算得到明年春季工作日基础负荷；

根据去年秋季非工作日基础负荷、今年秋季非工作日基础负荷和今年春季非工作日基础负荷估算得到明年春季非工作日基础负荷；

根据今年秋季工作日基础负荷，明年春季工作日基础负荷估算得到今年冬季工作日预测基础负荷；

根据今年秋季非工作日基础负荷，明年春季非工作日基础负荷估算得到今年冬季非工作日预测基础负荷；

获取今年冬天工作日实际基础负荷和今年冬天非工作日实际基础负荷；

将今年冬天工作日实际基础负荷和今年冬天工作日实际基础负荷相减得到冬季工作日采暖负荷，其中，负数设为0；

将今年冬天非工作日实际基础负荷和今年冬天非工作日实际基础负荷相减得到冬季非工作日采暖负荷，其中，负数设为0。

S3.将区域电网日度采暖负荷和区域电网冬季日度特征气温进行回归分析得到单位温降负荷，确定气温对负荷的影响程度；

对区域电网冬季日度特征气温与冬季工作日采暖负荷、冬季非工作日采暖负荷分别进行曲线拟合，选择拟合优度最高的函数作为最终回归结果得到拟合函数；对拟合函数进行求导计算得到单位温降负荷。

本实施例所述计算机可读存储介质包括但不限于为：ROM、RAM、磁盘或光盘等。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。