y)與焦點(diǎn)細(xì)胞元的距離;dmax為規(guī)劃區(qū)域邊緣與焦點(diǎn)細(xì)胞 元的距離,距離越小,吸引力越大;對(duì)于中小型城市,可以將焦點(diǎn)細(xì)胞元的位置定義為城市 中心,且有Y(x,y)彡1。
[0123] (5)反映負(fù)荷歷史狀況的轉(zhuǎn)換規(guī)則:電力負(fù)荷的發(fā)展,在很大程度上受著負(fù)荷歷 史數(shù)據(jù)的制約,一是負(fù)荷歷史的發(fā)展規(guī)律會(huì)延續(xù)到將來(lái)的某一個(gè)時(shí)段,二是電力負(fù)荷細(xì)胞 元的負(fù)荷密度越大,負(fù)荷的增長(zhǎng)速率越小。因此,定義一個(gè)歷史關(guān)聯(lián)增長(zhǎng)因子a和一個(gè)負(fù) 荷密度影響因子P,兩者的取值范圍均為[0,1],歷史關(guān)聯(lián)增長(zhǎng)因子a的大小體現(xiàn)不同時(shí) 期的數(shù)據(jù)在預(yù)測(cè)值所起作用的大小,歷史關(guān)聯(lián)增長(zhǎng)因子a值的選擇與檢驗(yàn)規(guī)則與一次指 數(shù)平滑預(yù)測(cè)方法相同,負(fù)荷密度越大,負(fù)荷密度影響因子0值越大,其轉(zhuǎn)換函數(shù)P(t)可量 化為:
[0125] 式中:C2是細(xì)胞元的負(fù)荷密度基數(shù);P(t)和/^(/)分別為t時(shí)刻該細(xì)胞元的實(shí)際負(fù) 荷值和一次平滑值;>(? + :〇為t+l時(shí)刻該細(xì)胞元的一次平滑值,計(jì)算時(shí)初值可定義為:
[0126] /V〇)-/U) (14)
[0127] 式中#(?)為的初值。
[0128] (6)電力負(fù)荷預(yù)測(cè)的總體規(guī)則:綜合考慮上述5個(gè)轉(zhuǎn)換規(guī)則進(jìn)行電力負(fù)荷空間分 布預(yù)測(cè)。
[0129] 五、建立電力負(fù)荷細(xì)胞元樣本子數(shù)據(jù)庫(kù)
[0130] 基于電力負(fù)荷空間分布柵格圖生成電力負(fù)荷細(xì)胞元樣本數(shù)據(jù),必須對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn) 行轉(zhuǎn)換、辨識(shí)和預(yù)處理,并建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)表。所述電力負(fù)荷細(xì)胞元樣本子數(shù)據(jù)庫(kù)用以存儲(chǔ) 電力負(fù)荷細(xì)胞元樣本數(shù)據(jù)、原始細(xì)胞元數(shù)據(jù)表和優(yōu)化細(xì)胞元數(shù)據(jù)表。所述電力負(fù)荷細(xì)胞元 樣本數(shù)據(jù)是基于電力負(fù)荷空間分布柵格圖生成的電力負(fù)荷細(xì)胞元的空間分布和相關(guān)屬性 數(shù)據(jù),并儲(chǔ)存在原始細(xì)胞元數(shù)據(jù)表中。原始細(xì)胞元數(shù)據(jù)表中的每一行代表一個(gè)細(xì)胞元,所含 字段包括細(xì)胞元的ID編號(hào)、中心地理坐標(biāo)、i編號(hào)和j編號(hào),t時(shí)刻前5年的用地性質(zhì)編號(hào)、 歷史負(fù)荷數(shù)據(jù),以及t+1時(shí)刻以后細(xì)胞元的狀態(tài)數(shù)據(jù)。如果原始細(xì)胞元數(shù)據(jù)表中含有用地 性質(zhì)屬于河流、水域和開(kāi)發(fā)區(qū)負(fù)荷細(xì)胞元,其用地性質(zhì)在本規(guī)劃水平年不會(huì)發(fā)生變化的,在 預(yù)測(cè)前期可以予以剔除,并將原始細(xì)胞元數(shù)據(jù)表中在規(guī)劃期內(nèi)可能變化的細(xì)胞元數(shù)據(jù)保存 到優(yōu)化細(xì)胞元數(shù)據(jù)表中。
[0131] 六、獲取中心電力負(fù)荷細(xì)胞元及鄰居細(xì)胞元相關(guān)屬性數(shù)據(jù);在電力GIS平臺(tái)上,應(yīng) 用GIS功能生成柵格圖,通過(guò)負(fù)荷管理模塊,獲取各中心電力負(fù)荷細(xì)胞元及鄰居細(xì)胞元相 關(guān)屬性數(shù)據(jù)。
[0132] 七、通過(guò)負(fù)荷屬性數(shù)據(jù)判別中心電力負(fù)荷細(xì)胞元的活力值;為電力負(fù)荷細(xì)胞元賦 予生命的特征,將其發(fā)展的趨向用活力值來(lái)描述,并根據(jù)中心細(xì)胞元的活力值來(lái)決定未來(lái) 規(guī)劃年間該細(xì)胞元的用地性質(zhì)或負(fù)荷性質(zhì)是否發(fā)生變化。
[0133] 八、利用電力負(fù)荷細(xì)胞元的轉(zhuǎn)換規(guī)則確定中心電力負(fù)荷細(xì)胞元的負(fù)荷值,并將在 規(guī)劃期內(nèi)可能發(fā)生變化的細(xì)胞元數(shù)據(jù)存入優(yōu)化細(xì)胞元數(shù)據(jù)表中;如果原始細(xì)胞元數(shù)據(jù)表中 含有用地性質(zhì)屬于河流、水域、開(kāi)發(fā)區(qū)等負(fù)荷細(xì)胞元,其用地性質(zhì)在本規(guī)劃水平年不會(huì)發(fā)生 變化的,在預(yù)測(cè)前期可以予以剔除,不參加用地性質(zhì)預(yù)測(cè)及轉(zhuǎn)換判斷。在原始細(xì)胞元數(shù)據(jù)表 中只保留在規(guī)劃期內(nèi)可能變化的細(xì)胞元數(shù)據(jù),生成優(yōu)化細(xì)胞元數(shù)據(jù)表,以簡(jiǎn)化預(yù)測(cè)過(guò)程,提 高負(fù)荷預(yù)測(cè)的效率。
[0134] 九、重復(fù)上述過(guò)程六至過(guò)程八,對(duì)所有電力負(fù)荷細(xì)胞元進(jìn)行空間負(fù)荷預(yù)測(cè)并輸出 空間負(fù)荷預(yù)測(cè)值。
[0135] 如圖2所示,采用電力負(fù)荷預(yù)測(cè)的總體規(guī)則進(jìn)行電力負(fù)荷空間分布預(yù)測(cè)的具體流 程如下:
[0136] (1)工作開(kāi)始。
[0137] (2)在電力GIS平臺(tái)上運(yùn)行程序,進(jìn)行初始化,此時(shí)計(jì)數(shù)器k= 1。
[0138] (3)應(yīng)用GIS功能生成柵格圖,通過(guò)負(fù)荷管理模塊,獲取各中心電力負(fù)荷細(xì)胞元及 鄰居細(xì)胞元相關(guān)屬性數(shù)據(jù)。
[0139] (4)通過(guò)負(fù)荷屬性數(shù)據(jù)判別中心電力負(fù)荷細(xì)胞元的活力值。如果該細(xì)胞元屬于新 建的居民小區(qū)、商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)或工業(yè)園區(qū)等等,則定義該細(xì)胞元為青年;如果該細(xì)胞元是具有一 定歷史的居民小區(qū)、商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)或工業(yè)園區(qū)等等,規(guī)劃水平年內(nèi)自身不會(huì)消亡,則定義該細(xì)胞 元為中年;如果該細(xì)胞元擁有此類用地性質(zhì)已經(jīng)達(dá)到一定的年限,無(wú)論是居民小區(qū)、商店或 者工廠等都面臨著衰退或重新建設(shè)的問(wèn)題,則定義該細(xì)胞元為老年;如果該細(xì)胞元不屬于 上述情況則定義該細(xì)胞元為空地。
[0140] (5)如果細(xì)胞元為青年或者中年,則判定其用地性質(zhì)不變,進(jìn)入下一步驟;如果細(xì) 胞元為老年或者空地則進(jìn)入步驟(8)。
[0141] (6)根據(jù)該電力負(fù)荷細(xì)胞元的負(fù)荷密度確定其歷史關(guān)聯(lián)增長(zhǎng)因子a和負(fù)荷密度 影響因子的值。
[0142] (7)通過(guò)式(13)的轉(zhuǎn)換函數(shù)計(jì)算該中心電力負(fù)荷細(xì)胞元的負(fù)荷值。
[0143] (8)根據(jù)反映用地規(guī)劃因素的轉(zhuǎn)換規(guī)則判斷該細(xì)胞元用地是否發(fā)生變化,如果發(fā) 生變化則進(jìn)入下一步,否則轉(zhuǎn)入步驟(6)。
[0144] (9)如果轉(zhuǎn)換概率P, (x,y) >A3,則進(jìn)入下一步,否則轉(zhuǎn)入步驟(6)。
[0145] (10)將該中心電力負(fù)荷細(xì)胞元在規(guī)劃期內(nèi)的類型轉(zhuǎn)換用地為第j類。
[0146] (11)利用第j類用地典型負(fù)荷密度重復(fù)步驟步驟(6)和(7)確定其負(fù)荷值。
[0147] (12)判斷計(jì)數(shù)器與細(xì)胞元總個(gè)數(shù)的關(guān)系,K為細(xì)胞元總個(gè)數(shù),如果k彡K則進(jìn)入 下一步,否則計(jì)數(shù)器k累計(jì)加1后轉(zhuǎn)入步驟(3),重復(fù)執(zhí)行步驟(3)至(11)直至對(duì)所有電力 負(fù)荷細(xì)胞元進(jìn)行空間負(fù)荷預(yù)測(cè)為止。
[0148] (13)輸出空間負(fù)荷預(yù)測(cè)值.
[0149] (14)工作結(jié)束。
[0150] 以上所述只是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在 不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾,這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也被視為本發(fā) 明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于細(xì)胞元成長(zhǎng)模型的空間負(fù)荷預(yù)測(cè)方法,其特征是,包括以下過(guò)程: 建立細(xì)胞元成長(zhǎng)模型:所述細(xì)胞元成長(zhǎng)模型包括細(xì)胞元、細(xì)胞元狀態(tài)、細(xì)胞元空間、鄰 居細(xì)胞元、細(xì)胞元轉(zhuǎn)換規(guī)則; 選擇與劃定時(shí)空數(shù)據(jù)庫(kù)中細(xì)胞元樣區(qū):所述時(shí)空數(shù)據(jù)庫(kù)能夠反映整個(gè)規(guī)劃區(qū)域電力負(fù) 荷的空間分布和發(fā)展演化規(guī)律,細(xì)胞元樣區(qū)為電網(wǎng)規(guī)劃所涉及的區(qū)域; 定義電力負(fù)荷細(xì)胞元:定義電力負(fù)荷細(xì)胞元的狀態(tài)、時(shí)間、空間、發(fā)展方式和鄰居; 建立電力負(fù)荷細(xì)胞元的轉(zhuǎn)換規(guī)則:根據(jù)電力負(fù)荷細(xì)胞元的發(fā)展方式,從影響電力負(fù)荷 空間分布和發(fā)展的地理因素、城市用地發(fā)展規(guī)劃、經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃、負(fù)荷的歷史狀況考慮,建 立電力負(fù)荷細(xì)胞元的轉(zhuǎn)換規(guī)則; 建立電力負(fù)荷細(xì)胞元樣本子數(shù)據(jù)庫(kù):所述電力負(fù)荷細(xì)胞元樣本子數(shù)據(jù)庫(kù)用以存儲(chǔ)電力 負(fù)荷細(xì)胞元樣本數(shù)據(jù)、原始細(xì)胞元數(shù)據(jù)表和優(yōu)化細(xì)胞元數(shù)據(jù)表; 獲取中心電力負(fù)荷細(xì)胞元及鄰居細(xì)胞元相關(guān)屬性數(shù)據(jù); 通過(guò)負(fù)荷屬性數(shù)據(jù)判別中心電力負(fù)荷細(xì)胞元的活力值; 利用電力負(fù)荷細(xì)胞元的轉(zhuǎn)換規(guī)則確定中心電力負(fù)荷細(xì)胞元的負(fù)荷值,并將在規(guī)劃期內(nèi) 可能發(fā)生變化的細(xì)胞元數(shù)據(jù)存入優(yōu)化細(xì)胞元數(shù)據(jù)表中; 對(duì)所有電力負(fù)荷細(xì)胞元進(jìn)行空間負(fù)荷預(yù)測(cè)并輸出空間負(fù)荷預(yù)測(cè)值。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于細(xì)胞元成長(zhǎng)模型的空間負(fù)荷預(yù)測(cè)方法,其特征是, 細(xì)胞元是細(xì)胞元成長(zhǎng)模型的最基本的組成部分,分布在離散的一維、二維或多維歐幾 里德空間的晶格點(diǎn)上; 細(xì)胞元的狀態(tài)為{〇, 1}的二進(jìn)制形式或者整數(shù)形式的離散集; 細(xì)胞元空間為細(xì)胞元所分布在的空間網(wǎng)點(diǎn)的集合,由幾何劃分、邊界條件和構(gòu)形3個(gè) 要素組成; 鄰居細(xì)胞元為摩爾型鄰居細(xì)胞元,中心細(xì)胞元的鄰域半徑r為1,在維數(shù)為d時(shí),則鄰居 個(gè)數(shù)為3d-l個(gè),其鄰居細(xì)胞元定義為如式(1)所示:式中:N_ra= V i為鄰居細(xì)胞元;V 〇x、v〇yS中心細(xì)胞元的橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo),V ix、Viy為鄰居 細(xì)胞元的橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo),Z為整數(shù)矩陣亦細(xì)胞元的集合,維數(shù)為2 ; 細(xì)胞元轉(zhuǎn)換規(guī)則是根據(jù)中心細(xì)胞元當(dāng)前狀態(tài)及其鄰居狀況確定下一時(shí)刻該中心細(xì)胞 元狀態(tài)的一個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)移函數(shù)f,其表達(dá)式如式(2)所示: S';1 = /(S^S1n) (2) 式中:Sj為t時(shí)刻中心細(xì)胞元i的狀態(tài);S /為t時(shí)刻鄰居細(xì)胞元狀態(tài)的組合;f為細(xì) 胞元的局部映射或局部規(guī)則。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于細(xì)胞元成長(zhǎng)模型的空間負(fù)荷預(yù)測(cè)方法,其特征是, 電力負(fù)荷細(xì)胞元的狀態(tài)是根