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基于BP神经网络的过负荷预测系统

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成果主要完成人

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项目概况

立项背景、主要做法、功能效果(益)、创新亮点、实施应用前后效果(益)情况、推广价值及范围(简要介绍,1200字以内)。 伴随着电网技术的日益健全和不断发展,呼和浩特地区电网日趋扩大并不断完善,用户对电力负荷以及供电可靠性的需求也在不断增加,如此快速的负荷增长使得电网中潮流大范围转移成为常态,输配电线路过负荷现象时有发生,经过统计现在调度员过负荷处理时间为29分钟,过负荷时间相对较长,这对电网安全稳定运行及供电可靠性极为不利,基于现在深度学习领域不断发展,人工智能与机器学习方法也被广泛用于电力负荷预测,调度管理处人员决定研发过负荷预测系统,达到预测在先,行动提前的目的,缩短调度员过负荷处理时间。 本成果研发人员研究对比了支持向量机(SVM),高斯过程,及人工神经网络三种方法建立预测模型,其中神经网络模型由于可以表示高度非线性的关系,而且在隐层神经元个数足够多时,或者隐层数目足够多时可以近似任意复杂函数,因此神经网络模型非常适于负荷预测问题。项目人员应用Bp神经网络建立模型输入多维样本数据进行电力负荷预测,并利用可视化技术与设备最大载流量进行对比,得到可视化结果。具体包括: 1.在利用SCADA数据采集系统及国家天气数据网的基础上,收集历史负荷及天气数据,并将收集的数据进行归一化处理,使模型读取数据占用内存资源更小,收敛速度更快。 2.在有限的电力负荷预测样本数据的基础上,构建多因素下(历史负荷、温度、节假日)负荷预测数理模型。 3.在数理模型的基础上,输入训练数据,得到经过模拟运算的可视化运算结果(整点电力负荷值)并与实际整点负荷值相比照,修正负荷预测数理模型的权值与阈值,得到最优模型。 4.在最优模型的基础上,将预测数据进行反归一化处理,并将预测数据与设备最大载流量进行对比,若过负荷则发出过负荷告警,得到可视化结果。 本成果可以实现过负荷的精确预测,提前预测设备过负荷,提前改变线路运行方式,提前编制线路过负荷处理预案,提前通知线路维护人员做好过负荷预案的方式,减少设备过负荷时间。 本成果利用Bp神经网络建立了历史负荷、温度、重大事件的多变量预测模型,提高了负荷预测精度,并利用负荷预测与设备允许最大载流量相对比,实现了过负荷的预测。 针对本成果经济效益研究人员根据每周上报的跳闸记录统计出10月份10kV线路共计过负荷线路3条按居民电价每度0.43元计算,并且因线路过负荷会导致电力电缆损坏, JYJ22-8.7/10kV-3*240mm的电缆一米价格1328元,我们以平均一年因过负荷损坏的电缆为456米计算,一年所实现的经济效益为(电流以200A计算、CT变比以400/5计算): 本项目可以达到各类事件下过负荷的精确预测,可以为过负荷处理预案以及电网日调度计划的编写提供依据,这在蒙西电网各级配网调度中具有推广价值。