基于城乡控规的饱和年负荷预测方法、系统、设备及介质与流程

1.本发明属于新能源及节能技术领域，特别是涉及基于城乡控规的饱和年负荷预测方法、系统、设备及介质。


背景技术：

2.近年来，电网公司大力推广智能电表、实物id、配电终端等物联网采集装置，建设无线专网，构建全业务统一数据中心，深入推进业务融合与数据共享，全面开展跨域综合示范应用，管理上线、作业上网、模式创新蔚然成风，为电网公司提升业务水平和管控效率创造了条件。
3.负荷预测作为电网发展规划最基础的一环，饱和年负荷预测的成果直接影响电网企业规划变电站布局和未来地区产业发展配套变电站规划建设。现状饱和年负荷预测依靠人工线下收集各乡镇、街道、园区控制性规划数据，主要用地类型包括居住用地、市政用地、商业用地、工业用地、科研教育用地、公共服务设施用地等建设用地，还包括水域、绿地、林地、耕地等非建设用地。依靠人工手动梳理出控制性规划数据地块的占地面积、容积率、建筑面积，并基于不同用地类型负荷密度指标计算得出每个地块饱和年负荷，考虑同时率计算得出供电单元、供电网格、供电区域的饱和负荷。
4.专利cn201811604895.4公开了一种基于gis技术可满足大区域范围空间饱和负荷预测方法，该方法通过对空间负荷预测所需基础信息和数据进行优化整合，细化空间负荷特性及规律分析，并实现多尺度空间分辨率的电力负荷多级协调，能够使预测的结果更精准。但该方法需整合信息过于繁杂，费时费力，核验难度大。
5.专利cn202011370156.0公开了一种基于网格化的主动配电网规划方法及存储介质，该方法将预设的规划区域从小到大依次划分单元地块、供电单元和供电网格；对所述规划区域进行负荷预测，得到负荷预测结果；根据所述负荷预测结果，进行变电站的定容与选址；对所述规划区域进行电网分析和电网评估。但该方法费时费力，无法图形化展示饱和年负荷预测结果，预测结果不直观。
6.现状饱和年负荷预测，主要依靠人工线下收集，excel写公式计算，费时费力，常规作业一个1000平方公里供电区域大约需要2个人工作20天左右，并且精度相对较低、核验难度较大，无法图形化展示饱和年负荷预测结果，预测结果不直观。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于提供一种基于城乡控规的饱和年负荷预测方法、系统、设备及介质，以解决目前单纯依靠线下收集控规数据、对供电地块、供电单元、供电网格饱和年负荷预测精度低和工作实效长的问题。
8.为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：第一方面，本发明提供一种基于城乡控规的饱和年负荷预测方法，包括以下步骤：步骤1：获取基础数据：获取规划区域cad或shp格式控制性详规文件，转化为电网
gis控规用地图层；步骤2：供电分区划分：将供电分区划分为供电区域、供电网格和供电单元；步骤3：数据分析计算：基于区域控规用地面积、容积率、饱和负荷密度测算控规用地饱和负荷，考虑同时率，并叠加计算得到供电单元、供电网格、供电区域的饱和负荷；步骤4：饱和负荷预测：根据步骤1
‑
3形成基于城乡控规的饱和年负荷预测模型，根据基于城乡控规的饱和年负荷预测模型，完成对供电单元、供电网格、供电区域的饱和负荷预测。
9.进一步的，所述步骤1具体包括以下步骤：步骤11：收集规划区域cad或shp格式控制性详规文件，包括用地名称、用地类型、容积率；步骤12：提取和转换cad或shp格式控制性详规文件内控规用地及坐标信息生成电网gis控规用地图层，基于用地图层实现不同类型用地清单的颜色渲染、用地属性及地理分布展示。
10.进一步的，所述步骤2具体包括以下步骤：步骤21：结合电网gis控规用地图层和城乡控规图层，逐级完成供电区域、供电网格、供电单元划分；步骤22：根据控规用地地理位置，结合供电单元、供电网格、供电区域覆盖范围，生成控规用地与供电单元、供电单元与供电网格、供电网格与供电区域的关联关系。
11.进一步的，所述步骤3具体包括下列步骤：步骤31：根据地理覆盖范围自动测算控规用地占地面积，结合控规用地容积率指标，计算控规用地建筑面积；根据地区不同用地类型典型负荷密度指标，计算各类地块饱和年负荷；步骤32：根据控规用地与供电单元、供电单元与供电网格、供电网格与供电区域关联关系，考虑同时率，并叠加计算得到供电单元、供电网格、供电区域的饱和负荷。
12.进一步的，所述步骤4 还包括：步骤41：根据步骤1
‑
3形成基于城乡控规的饱和年负荷预测模型，根据基于城乡控规的饱和年负荷预测模型，完成对供电单元、供电网格、供电区域的饱和负荷预测；步骤42：按照饱和负荷预测结果及供电分区供电面积，计算负荷密度指标，实现不同区域供电分区等级的划分、地图渲染，展示不同区域饱和年负荷分布情况。
13.进一步的，所述步骤31各类地块饱和年负荷的计算方法如下：式中：p
地块
为控规用地的饱和负荷；s为控规用地的建筑面积；d为控规用地饱和负荷密度；w
地块
为控规用地内用户的同时率。
14.进一步的，所述步骤32供电单元、供电网格、供电区域的饱和负荷的计算方法如下：
式中：p
单元
为控规用地供电单元的饱和负荷；p
网格
为控规用地供电网格的饱和负荷；p
区域
为控规用地供电区域的饱和负荷；w
单元
为供电单元内控规用地间的同时率；w
网格
为供电网格内供电单元间的同时率；w
区域
为供电区域内供电网格间的同时率。
15.第二方面，本发明提供了一种基于城乡控规的饱和年负荷预测系统，其特征在于，包括：基础数据获取模块，用于获取规划区域cad或shp格式控制性详规文件，转化为电网gis控规用地图层；供电分区划分模块，用于将供电分区划分为供电区域、供电网格和供电单元；数据分析计算模块，用于基于区域控规用地面积、容积率、饱和负荷密度测算控规用地饱和负荷，考虑同时率，并叠加计算得到供电单元、供电网格、供电区域的饱和负荷；饱和负荷预测模块，用于建立基于城乡控规的饱和年负荷预测模型，根据基于城乡控规的饱和年负荷预测模型，完成对供电单元、供电网格、供电区域的饱和负荷预测。
16.第三方面，本发明提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述的一种基于城乡控规的饱和年负荷预测方法。
17.第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的一种基于城乡控规的饱和年负荷预测方法。
18.与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：1、本发明提供的一种基于城乡控规的饱和年负荷预测方法，利用大数据平台和大数据算法解决电网规划饱和年负荷预测问题。通过大数据平台实现供电区域控规导入，不同用地类型饱和年用地负荷直观数字显示，同时考虑同时率，实现供电单元、供电网格、供电区域饱和年负荷预测，提高了负荷预测的精度和可应用性。
19.2、本发明采用的基于城乡控规的饱和年负荷预测在电网规划负荷预测领域中较新颖，不但克服了原有负荷预测技术的缺陷，而且提高了预测的精度、效率，并且具有很好的推广应用价值。
附图说明
20.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明一种基于城乡控规的饱和年负荷预测方法的实施流程图；图2为本发明一种基于城乡控规的饱和年负荷预测系统的模块结构图。
具体实施方式
21.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
22.以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本发明提供进一步的详细说明。除非另有指明，本发明所采用的所有技术术语与本发明所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本发明所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本发明的示例性实施方式。
23.实施例1如图1所示，本发明提供一种基于城乡控规的饱和年负荷预测方法，包括以下步骤：步骤1：获取基础数据；获取规划区域cad或shp格式控制性详规文件，转化为电网gis控规用地图层。
24.步骤1具体包括以下步骤：步骤11：获取规划区域cad或shp格式控制性详规文件，包括用地名称、用地类型、容积率。
25.步骤12：提取和转换cad或shp格式控制性详规文件内控规用地及坐标信息生成电网gis控规用地图层，基于用地图层实现不同类型用地清单的颜色渲染、用地属性及地理分布展示。
26.步骤2：供电分区划分；步骤2具体包括以下步骤：步骤21：结合电网gis控规用地图层和城乡控规图层，逐级完成供电区域、供电网格、供电单元划分；步骤22：根据控规用地地理位置，结合供电单元、供电网格、供电区域覆盖范围，生成控规用地与供电单元、供电单元与供电网格、供电网格与供电区域的关联关系。
27.步骤3：数据分析计算；基于区域控规用地面积、容积率、饱和负荷密度测算控规用地饱和负荷，考虑同时率，并叠加计算得到供电单元、供电网格、供电区域的饱和负荷。
28.步骤3具体包括下列步骤：步骤31：根据地理覆盖范围自动测算控规用地占地面积，结合控规用地容积率指标，计算控规用地建筑面积；根据地区不同用地类型典型负荷密度指标，计算各类地块饱和年负荷，计算方法如下：式中：p
地块
为控规用地的饱和负荷；s为控规用地的建筑面积；d为控规用地饱和负荷密度；
w
地块
为控规用地内用户的同时率。
29.步骤32：根据控规用地与供电单元、供电单元与供电网格、供电网格与供电区域关联关系，考虑同时率，并叠加计算得到供电单元、供电网格、供电区域的饱和负荷，计算方法如下：式中：p
单元
为控规用地供电单元的饱和负荷；p
网格
为控规用地供电网格的饱和负荷；p
区域
为控规用地供电区域的饱和负荷；w
单元
为供电单元内控规用地间的同时率；w
网格
为供电网格内供电单元间的同时率；w
区域
为供电区域内供电网格间的同时率。
30.步骤4：饱和负荷预测；步骤41：根据步骤1
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3形成基于城乡控规的饱和年负荷预测模型，根据基于城乡控规的饱和年负荷预测模型对供电单元、供电网格、供电区域的饱和负荷的预测。
31.步骤42：按照饱和负荷预测结果及供电分区供电面积，计算负荷密度指标，实现不同区域供电分区等级的划分、地图渲染，展示不同区域饱和年负荷分布情况。
32.经过上述四个步骤，形成基于城乡控规的饱和年负荷预测模型，从而实现对供电单元、供电网格、供电区域饱和负荷的准确预测。
33.实施例2如图2所示，本发明还提供一种基于城乡控规的饱和年负荷预测系统，包括：基础数据获取模块，用于获取规划区域cad或shp格式控制性详规文件，转化为电网gis控规用地图层；供电分区划分模块，用于将供电分区划分为供电区域、供电网格和供电单元；数据分析计算模块，用于基于区域控规用地面积、容积率、饱和负荷密度测算控规用地饱和负荷，考虑同时率，并叠加计算得到供电单元、供电网格、供电区域的饱和负荷；饱和负荷预测模块，用于建立基于城乡控规的饱和年负荷预测模型，根据基于城乡控规的饱和年负荷预测模型，完成对供电单元、供电网格、供电区域的饱和负荷预测。
34.实施例3本发明还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现实施例1所述一种基于城乡控规的饱和年负荷预测方法。
35.实施例4本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现实施例1所述一种基于城乡控规的
饱和年负荷预测方法。
36.本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、cd
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rom、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
37.本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
38.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
39.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
40.最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。