一种负荷预测方法及设备与流程

本发明涉及能源技术领域，特别涉及一种负荷预测方法及设备。

背景技术：

在进行能源规划时，需要先对目标区域的负荷进行预测，进而设置与目标区域的能源需求相匹配的能源设备。

目前，目标区域的负荷预测方法为：确定目标区域的面积以及单位面积的负荷预测值，将二者相乘获得目标区域的总负荷预测值。但是，本发明的发明人发现，现有技术中上述负荷预测方法的精度较差，目标区域的负荷预测值不准确。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种负荷预测方法及设备，用于提供一种精度较高的负荷预测方法。

第一方面，本发明实施例提供一种负荷预测方法，包括:

对目标区域进行分区；

获得所述目标区域的每个分区内建筑的类型以及每类建筑的面积；

获得每类建筑的分时负荷特性，并根据每类建筑的分时负荷特性、每个分区内建筑的类型以及每类建筑的面积，确定所述目标区域的每个分区的分时负荷预测值；

根据所述每个分区的分时负荷预测值确定所述目标区域的分时负荷预测值。

由于该目标区域的分时负荷预测值与目标区域内实际的能源消耗行为更为契合，负荷预测值更为准确。

可选的，所述目标区域的第一分区与第二分区的分时负荷预测值不同，所述第一分区与所述第二分区的面积之比为第一比值；在所述根据所述每个分区的分时负荷预测值确定所述目标区域的分时负荷预测值之后，还包括：

判断所述目标区域的分时负荷预测值是否符合预设条件；

若所述目标区域的分时负荷预测值不符合所述预设条件，则对所述第一分区与所述第二分区的面积之比进行调整，直至所述面积之比调整为第二比值、基于所述第二比值确定的所述目标区域的分时负荷预测值符合所述预设条件。其中，判断所述目标区域的分时负荷预测值是否符合预设条件，包括多种实现方式，例如，判断所述曲线的波峰与波谷的差值与波峰的比值是否不大于一阈值，若波峰与波谷的差值与波峰的比值大于该阈值，则确定所述目标区域的分时负荷预测值不符合所述预设条件。

可选的，所述目标区域的分时负荷预测值通过负荷预测值与时间的曲线表示，所述判断所述目标区域的分时负荷预测值是否符合预设条件，包括：

判断所述曲线的波峰与波谷的差值是否不大于第一阈值，若所述差值大于所述第一阈值，则所述目标区域的分时负荷预测值不符合所述预设条件。

可选的，所述目标区域的分时负荷预测值通过负荷预测值与时间的曲线表示，所述判断所述目标区域的分时负荷预测值是否符合预设条件，包括：

判断所述曲线的波峰是否不大于第二阈值，若所述波峰大于所述第二阈值，则所述目标区域的分时负荷预测值不符合所述预设条件。

可选的，所述判断所述目标区域的分时负荷预测值是否符合预设条件，包括：

判断所述目标区域在预设时间段内的总负荷预测值是否不大于第三阈值，若所述预设时间段内的总负荷预测值大于所述第三阈值，则所述目标区域的分时负荷预测值不符合所述预设条件。

第二方面，本发明实施例提供一种负荷预测设备，包括:

分区单元，用于对目标区域进行分区；

确定单元，用于获得所述目标区域的每个分区内建筑的类型、每类建筑的面积以及每类建筑的分时负荷特性，并根据每类建筑的分时负荷特性、每个分区内建筑的类型以及每类建筑的面积，确定每个分区的分时负荷预测值，以及根据所述每个分区的分时负荷预测值确定所述目标区域的分时负荷预测值。

可选的，所述目标区域的第一分区与第二分区的分时负荷预测值不同，所述第一分区与所述第二分区的面积之比为第一比值；所述设备还包括：

判断单元，用于判断所述确定单元确定的所述目标区域的分时负荷预测值是否符合预设条件；以及在所述目标区域的分时负荷预测值不符合所述预设条件时，指示所述分区单元对所述第一分区与所述第二分区的面积之比进行调整，直至所述面积之比调整为第二比值、基于所述第二比值确定的所述目标区域的分时负荷预测值符合所述预设条件。

可选的，所述目标区域的分时负荷预测值通过负荷预测值与时间的曲线表示，所述判断单元具体用于：

判断所述曲线的波峰与波谷的差值是否不大于第一阈值，若所述差值大于所述第一阈值，则确定所述目标区域的分时负荷预测值不符合所述预设条件。

可选的，所述目标区域的分时负荷预测值通过负荷预测值与时间的曲线表示，所述判断单元具体用于：

判断所述曲线的波峰是否不大于第二阈值，若所述波峰大于所述第二阈值，则确定所述目标区域的分时负荷预测值不符合所述预设条件。

可选的，所述判断单元具体用于：

判断所述目标区域在预设时间段内的总负荷预测值是否不大于第三阈值，若所述预设时间段内的总负荷预测值大于所述第三阈值，则确定所述目标区域的分时负荷预测值不符合所述预设条件。

第三方面，本发明实施例提供一种负荷预测设备，包括处理器以及存储器，该存储器用于存储指令，该处理器用于执行存储器中的指令，以在执行指令的过程中执行第一方面或第一方面的各种可选的实现方式的步骤。

第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读介质，用于存储计算机程序，该计算机程序包括用于执行前述第一方面或第一方面的各种可选的实现方式的步骤的指令。

本发明实施例在上述各方面提供的实现的基础上，还可以进行进一步组合以提供更多实现。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明实施例的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中负荷预测方法的流程示意图；

图2为本发明实施例中负荷预测方法的进一步细化流程示意图；

图3为本发明实施例中负荷预测值与时间的曲线的示意图；

图4为本发明实施例中负荷预测设备的示意框图。

具体实施方式

下面通过附图以及具体实施例对本发明实施例技术方案做详细的说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本发明实施例技术方案的详细的说明，而不是对本发明实施例技术方案的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

图1所示为本发明实施例提供的负荷预测方法的流程示意图，该方法包括如下步骤：

步骤101：对目标区域进行分区。

具体的，目标区域指的是能源规划所针对的区域。目标区域不单指土地区域，也包括建设在土地区域上的建筑。对目标区域进行分区，可以指将目标区域对应的土地划分为多块，也可以指将目标区域内的所有建筑划分为多个建筑(群)，还可以指将目标区域内某一建筑划分为多个建筑区。

对目标区域进行分区可以有多种实现方式，包括但不限于以下方式：

其一，将目标区域划分为具有不同功能的分区，例如，将目标区域划分为商业区、住宅区、医院、工厂。

其二、将目标区域划分为具有不同规模的分区，例如，将目标区域划分为小型建筑区、中型建筑区以及大型建筑区。

其三、将目标区域划分为具有不同能耗的分区，例如，将目标区域划分为低能耗区、中能耗区以及高能耗区。

其四、将目标区域划分为具有不同经济产值的分区，例如，将目标区域划分为低产值区、中产值区以及高产值区。

其五，上述其一至其四中任意两项或更多项的结合，即根据多个因素对目标区域进行分区，例如，结合其一以及其二，将目标区域划分为：大型商场、小型商场、大型住宅区、小型住宅区。

需要说明的是，还可以采用除上述方式之外的其他方式对目标区域进行分区，具体参照现有技术中的各种区域划分方式。

步骤102：获得目标区域的每个分区内建筑的类型以及每类建筑的面积。

具体的，每个分区内可以包含一种或多种类型的建筑。所谓建筑的类型，指的是对不同功用建筑的区别，如工厂、商场、写字楼、住宅等可以作为建筑的不同类型。在对目标区域进行分区后，可以确定每个分区的具体情况，即每个分区修建的建筑的类型以及每种建筑的建筑面积。

步骤103：获得每类建筑的分时负荷特性，并根据每类建筑的分时负荷特性、每个分区内建筑的类型以及每类建筑的面积，确定每个分区的分时负荷预测值。

具体的，负荷指的是能源消耗量，可以有多种形式，例如，电能负荷、燃气负荷、冷气负荷、暖气负荷，等等。分时负荷，指的是不同时间段内的负荷值，如上午9点至10点的电能负荷。

每一类建筑均有对应的分时负荷特性，所谓分时负荷特性用于表征该类建筑的单位面积的分时负荷状况。由于不同类型建筑功用不同，导致不同类型建筑的分时负荷特性通常不同，例如，对于写字楼而言，下午2点至5点为上班时间，单位面积的分时负荷为一较大值，而在晚上8点至10点，由于员工通常下班，单位面积的分时负荷为一较小值；而对于住宅而言，下午2点至5点住户大多外出，单位面积的分时负荷为一较小值，而在晚上8点至10点，用户通常在家，单位面积的分时负荷为一较大值。

将每个分区内每类建筑的面积乘以该类建筑的分时负荷特性，可以确定每个分区内每一类建筑的分时负荷预测值，再将该分区内不同类型建筑的分时负荷预测值累加，即可以获得该分区的分时负荷预测值。

其中，每类建筑的分时负荷特性可以根据数学算法进行模拟计算后获得，例如利用软件模拟每类建筑的分时负荷情况，进而确定该类建筑的分时负荷特性。

另外，每类建筑的分时负荷特性还可以根据统计数据确定，例如，对多个住宅小区的分时负荷进行记录，然后根据每个住宅小区的面积以及记录的分时负荷数据确定出住宅类建筑的分时负荷特性。

需要说明的是，本发明实施例中的负荷预测值可以指上述多种能源负荷中的任意一种能源负荷的预测值，也可以包括多种能源负荷的预测值。

步骤104：根据每个分区的分时负荷预测值确定目标区域的分时负荷预测值。

具体的，将不同分区的分时负荷预测值叠加，即可获得目标区域总的分时负荷预测值。

由于实际情况中，目标区域的不同分区的负荷通常是不同的，且同一分区在不同时间段内的负荷也通常是不同的，现有技术中将目标区域内单位面积单位时间的负荷简单设置为一定值，与目标区域内实际的能源消耗行为不符，负荷预测的精度较低，能源预测值不准确。本发明实施例中，将目标区域划分为多个分区，分别确定每个分区的分时负荷预测值，再将每个分区的负荷预测值叠加，获得整个目标区域的分时负荷预测值，该目标区域的分时负荷预测值与目标区域内实际的能源消耗行为更为契合，负荷预测值更为准确。

作为一种可能的实现方式，目标区域的分区中包括第一分区以及第二分区，该第一分区与第二分区的分时负荷预测值不同，且第一分区与第二分区的面积之比为第一比值。参照图2，在步骤104之后，还包括如下步骤：

步骤105：判断目标区域的分时负荷预测值是否符合预设条件；

步骤106：若目标区域的分时负荷预测值不符合预设条件，对第一分区与第二分区的面积之比进行调整，直至面积之比调整为第二比值、基于第二比值确定的目标区域的分时负荷预测值符合预设条件。

具体的，在进行能源规划时，设置有约束条件，在步骤104确定出目标区域的分时负荷预测值后，需要判断目标区域的分时负荷预测值是否满足预设条件(即能源规划的约束条件)。

其中，预设条件包括多种实现方式，例如，目标区域的分时负荷预测值的需较平稳，多同时间段的负荷预测值相差不能较大。又例如，目标区域的总负荷预测值不能大于总能源供给上限，又例如，目标区域任意时刻的负荷值不能大于能源供给的峰值。

在目标区域的分时负荷预测值不符合预设条件时，表明目标区域内各分区的设置导致目标区域的负荷无法满足规划约束条件，需要调整目标区域内负荷不同分区之间的面积配比，以使目标区域的分时负荷预测值满足该预设条件。

例如，在目标区域的分时负荷预测值随时间波动过大时，则可以减小目标区域内分时负荷预测值较大的分区(如工厂)的面积，或者，增大目标区域内分时负荷预测值波动较小的分区(如住宅区)的面积。

又例如，在目标区域在第一时间段内的负荷值大于允许阈值时，则可以减小在第一时间段内负荷较大的分区的面积，或者，增大在第一时间段内负荷较小的分区的面积。

例如，确定所述曲线的波峰与波谷的差值与波峰的比值，判断该差值是否不大于一阈值，若波峰与波谷的差值与波峰的比值大于该阈值，则确定所述目标区域的分时负荷预测值不符合所述预设条件。

又例如，确定曲线的波峰相对于上一次分区所确定曲线的波峰降低比例，若降低比例小于一阈值，则确定所述目标区域的分时负荷预测值不符合所述预设条件。

在对目标区域内不同区域的面积进行调整后，重新确定目标区域的分时负荷值，判断经过分区面积调整后，目标区域的分时负荷值是否符合预设条件，若仍然不符合，则重复上述步骤，重新调整目标区域内分区的面积，直至目标区域的分时负荷值符合预设条件。

上述实现方式中，通过判断目标区域的分时负荷预测值是否符合预设条件，检验对目标区域的分区是否适当，并在目标区域的分时负荷预测值不符合预设条件，对目标区域内分区面积进行调整，使得目标区域内的负荷能够满足规划约束条件。

作为一种可能的实现方式，目标区域的分时负荷预测值通过负荷预测值与时间的曲线表示，步骤105：判断目标区域的分时负荷预测值是否符合预设条件，包括如下实现方式：

判断曲线的波峰与波谷的差值是否不大于第一阈值，若该差值大于第一阈值，则目标区域的分时负荷预测值不符合预设条件。

图3为负荷预测值与时间的曲线一种可能实现方式的示意图，该曲线的波峰指的是负荷的最大值，曲线的波谷指的是负荷的最小值。在该曲线包括多个波峰和/或多个波谷时，上述波峰与波谷的差值指的是任意波峰与任意波谷的差值，也可以指最大波峰与最低波谷的差值，也可以指任意相邻的两个波峰与波谷之间的差值。

该第一阈值为表征负荷波动约束条件的预设值，第一阈值越大，则表明对符合波动性要求越高。在波峰与波谷的差值大于该第一阈值时，表明目标区域的分时负荷预测值不符合预设条件。

上述可能的实现方式中，确定负荷预测值与时间的曲线的波峰与波谷的差值，通过该差值来表征负荷预测值的波动性，并在该差值大于第一阈值时，确定负荷预测值波动较大，进而对目标区域内不同分区的面积进行调整，实现目标区域内负荷平稳，便于针对目标区域设置能源设备，以及便于提高能源设备的效率以及寿命。

作为一种可能的实现方式，目标区域的分时负荷预测值通过负荷预测值与时间的曲线表示，步骤105：判断目标区域的分时负荷预测值是否符合预设条件，包括如下实现方式：

判断曲线的波峰是否不大于第二阈值，若该波峰大于第二阈值，则目标区域的分时负荷预测值不符合预设条件。

具体的，该第二阈值可以为预设值，如目标区域的允许负荷峰值，在负荷预测值与时间的曲线的波峰大于该第二阈值时，表明目标区域在该波峰对应的时刻的负荷值超出允许负荷峰值，目标区域的分时负荷预测值不符合预设条件。

该第二阈值也可以为衡量对目标区域的分区面积进行优化的效果的值。不妨设在步骤101之前，已经对目标区域进行过一次分区，称为第一次分区，根据该第一次分区，确定出目标区域的第一次分时负荷预测值，该第一次分时负荷预测值通过负荷预测值与时间的第一曲线，该第一曲线的波峰为第一波峰。经判断，确定基于该第一次分区所确定的第一分时负荷预测值不符合预设条件，需要对目标区域重新进行分区。然后执行步骤101，对目标区域进行重新分区，称为第二次分区，并经过步骤102及步骤104确定出第二次分区所对应的第二分时负荷预测值，该第二分时负荷预测值的波峰为第二波峰。则在步骤105时，该第二阈值可以为第一波峰减去设定差值。在第二波峰大于该第二阈值时，表明经第二次分区，负荷预测值的峰值减小得较少，优化程度不够，可以认为目标区域的分时负荷预测值不符合预设条件，需要对目标区域的分区面积进行重新划分。

上述可能的实现方式中，确定负荷预测值与时间的曲线的波峰，通过该波峰来表征负荷预测值的最大值，并在该峰值大于第二阈值时，确定负荷预测值的最大值偏大，进而对目标区域内不同分区的面积进行调整，实现目标区域内负荷不过大，便于针对目标区域设置能源设备。

作为一种可能的实现方式，目标区域的分时负荷预测值通过负荷预测值与时间的曲线表示，步骤105：判断目标区域的分时负荷预测值是否符合预设条件，包括如下实现方式：

判断目标区域在预设时间段内的总负荷预测值是否不大于第三阈值，若预设时间段内的总负荷预测值大于第三阈值，则目标区域的分时负荷预测值符合预设条件。

具体的，预设时间段可以是一天之内的任意时间段，也可以是一天内多个时间段的集合，还可以指全天。该第三阈值可以为预设值，如目标区域在预设时间段的允许总负荷值。在该预设时间段内的总负荷预测值大于第三阈值，表明目标区域在预设时间段内的负荷值过大，目标区域的分时负荷预测值不符合预设条件。

该第三阈值也可以为衡量对目标区域的分区面积进行优化的效果的值。不妨设在步骤101之前，已经对目标区域进行过一次分区，称为第一次分区，根据该第一次分区，确定出目标区域的第一次分时负荷预测值，根据该第一次分时负荷预测值确定预设时间段内的总负荷预测值为第一值。经判断，确定基于该第一次分区所确定的第一分时负荷预测值不符合预设条件，需要对目标区域重新进行分区。然后执行步骤101，对目标区域进行重新分区，称为第二次分区，并经过步骤102及步骤104确定出第二次分区所对应的第二分时负荷预测值，基于该第二分时负荷预测值确定预设时间段内的总负荷预测值为第二值。则在步骤105时，该第三阈值可以为第一值减去第二设定差值。在第二值大于该第三阈值时，表明经第二次分区，预设时间段内的总负荷预测值减小得较少，优化程度不够，可以认为目标区域的分时负荷预测值不符合预设条件，需要对目标区域的分区面积进行重新划分。

上述可能的实现方式中，确定目标区域在预设时间段内的总负荷预测值，并在该预设时间段内的总负荷预测值大于第三阈值时，确定该预设时间段内的总负荷预测值过大，进而对目标区域内不同分区的面积进行调整，实现目标区域在预设时间段内的总负荷不过大。

需要说明的是，本申请实施例中，总负荷预测值可以是预设时间段分时累积，也可以通过负荷曲线所包围的面域计算，也可是对目标区域的分区面积进行优化的效果的值；可以是绝对值，也可是相对值，如总负荷降低比例，等等。

另外，步骤105的实现方式可以为上述多种可能实现方式中任意两种或多种的结合，即，只有分时负荷预测值符合所有约束条件时，才满足预设条件，在分时负荷预测值不符合任意一项约束条件时，即确定分时负荷预测值不满足预设条件。

作为一种可能的实现方式，在步骤105之后，还包括步骤107：若目标区域的分时负荷预测值符合预设条件，则根据目标区域的分时负荷预测值确定目标区域内需设置的能源设备。

图4为本发明实施例提供的负荷预测设备200的示意图，包括:

分区单元201，用于对目标区域进行分区；

确定单元202，用于获得目标区域的每个分区内建筑的类型、每类建筑的面积以及每类建筑的分时负荷特性，并根据每类建筑的分时负荷特性、每个分区内建筑的类型以及每类建筑的面积，确定每个分区的分时负荷预测值，以及根据每个分区的分时负荷预测值确定目标区域的分时负荷预测值。

可选的，本发明实施例中，目标区域的第一分区与第二分区的分时负荷预测值不同，第一分区与第二分区的面积之比为第一比值；设备200还包括：

判断单元203，用于判断确定单元202确定的目标区域的分时负荷预测值是否符合预设条件；以及在目标区域的分时负荷预测值不符合预设条件时，指示分区单元201对第一分区与第二分区的面积之比进行调整，直至面积之比调整为第二比值、基于第二比值确定的目标区域的分时负荷预测值符合预设条件。

可选的，本发明实施例中，目标区域的分时负荷预测值通过负荷预测值与时间的曲线表示，判断单元203具体用于：

判断曲线的波峰与波谷的差值是否不大于第一阈值，若差值大于第一阈值，则确定目标区域的分时负荷预测值不符合预设条件。

可选的，本发明实施例中，目标区域的分时负荷预测值通过负荷预测值与时间的曲线表示，判断单元203具体用于：

判断曲线的波峰是否不大于第二阈值，若波峰大于第二阈值，则确定目标区域的分时负荷预测值不符合预设条件。

可选的，本发明实施例中，判断单元203具体用于：

判断目标区域在预设时间段内的总负荷预测值是否不大于第三阈值，若预设时间段内的总负荷预测值大于第三阈值，则确定目标区域的分时负荷预测值不符合预设条件。

可选的，本发明实施例中，设备200还包括：

第二确定单元204，用于在目标区域的分时负荷预测值符合预设条件时，根据目标区域的分时负荷预测值确定目标区域内需设置的能源设备。

以上设备200包含的各模块的具体实现方式可以参照前面负荷预测方法的各步骤的实现方式，本发明实施例不再赘述。

本发明实施例还提供一种负荷预测设备，包括处理器以及存储器，该存储器用于存储指令，该处理器用于执行存储器中的指令，以在执行指令的过程中执行前述步骤101至步骤107，实现负荷预测。

本发明实施例还提供了一种计算机可读介质，用于存储计算机程序，该计算机程序包括用于执行前述步骤101至步骤107的指令。

本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明实施例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，本发明实施例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-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明实施例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。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明实施例权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明实施例也意图包含这些改动和变型在内。