一种电负荷预测方法及装置与流程

本发明属于电能技术领域，尤其涉及一种电负荷预测方法及装置。

背景技术：

电负荷预测是社会生产各行业和人民生活各方面需用电量进行的科学估算。是实施计划用电，编制生产计划的基础，是工矿企业设计工作的主要项目之一，也是保障国民经济需要和电力供应之间相互平衡的重要环节。电量供应用户分为工业、商业、居民、办公等，不同用户的电量负荷、负荷量级、负荷特点不尽相同。

目前针对不同的用户通常都是采用单一算法进行电负荷预测。但是单一的电负荷预测通常也会导致准确性欠佳，预测偏差较大。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供了一种电负荷预测方法、装置、终端设备及计算机可读存储介质，以解决现有技术中采用单一算法进行电负荷预测，导致精准性欠佳，预测偏差大的技术问题。

本发明实施例的第一方面，提供了一种电负荷预测方法，包括：

利用至少一个预测模型，根据样本数据确定对应的第一电负荷预测值；

利用第一回归模型，根据所述第一电负荷预测值确定第二电负荷预测值；

当所述第二电负荷预测值满足预设条件，调整第一回归模型的参数，得到第二回归模型；

利用所述第二回归模型，获得对应所述样本数据的最终电负荷预测值。

本发明实施例的第二方面，提供了一种电负荷预测装置，包括：

第一预测模块，用于利用至少一个预测模型，根据样本数据确定对应的第一电负荷预测值；

第二预测模块，用于利用第一回归模型，根据所述第一电负荷预测值确定第二电负荷预测值；

修正模块，用于当所述第二电负荷预测值满足预设条件，调整第一回归模型的参数，得到第二回归模型；

第三预测模块，用于利用所述第二回归模型，获得对应所述样本数据的最终电负荷预测值。

本发明实施例的第三方面，提供了一种终端设备，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，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述物联设备数据模拟方法的步骤。

本发明实施例的第四方面，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，所述计算机程序被处理器执行时实现所述物联设备数据模拟方法的步骤。

本发明提供了一种电负荷预测方法、装置、可读介质及电子设备，首先利用至少一个预测模型，根据样本数据确定对应的第一电负荷预测值，然后利用第一回归模型，根据所述第一电负荷预测值确定第二电负荷预测值，当所述第二电负荷预测值满足预设条件，调整第一回归模型的参数，得到第二回归模型，利用所述第二回归模型，获得对应所述样本数据的最终电负荷预测值。通过多种预测算法，再利用回归模型预测电负荷，能够有效提高电负荷预测的精准性。

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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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它的附图。

图1是本发明实施例提供的电负荷预测方法的实现流程示意图；

图2是本发明实施例提供的预设条件的示意图；

图3是本发明实施例提供的确定第二电负荷预测值误差率的流程示意图；

图4是本发明实施例提供的电负荷预测装置的示意图；

图5是本发明实施例提供的第一预测模块的示意图；

图6是本发明实施例提供的修正模块的示意图；

图7是本发明实施例提供的终端设备的示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

如图1所示，本发明实施例提供了一种电负荷预测方法，包括如下各个步骤：

步骤s10：利用至少一个预测模型，根据样本数据确定对应的第一电负荷预测值。

其中上述样本数据包括电量时间序列数据和时间序列数据对应的特征数据，例如温度、天气等数据特征。并将数据分为训练集和测试集两种数据，分别用于训练和测试模型。

根据该样本数据，可以通过上述预测模型获得第一电负荷预测值。该预测模型包括多个，各预测模型分别包括对应的预测算法，其中包括神经网络、elm(极限学习机)算法、svm(支持向量机)算法、lstm(长短时记忆神经网络)算法、xgboost(极端梯度提升算法)算法。其中该神经网络、该elm算法、该svm算法、该xgboost算法的输入是上述时间序列对应的特征数据，输出数据是时间序列数据。该lstm算法输入和输出都是该时间序列数据。将上述预测算法训练好后，将上述训练集数据中特征数据和时间序列数据输入到训练好的该预测模型，通过该预测模型得到对应数据的预测值。即该样本数据通过上述由多种预测算法组成的预测模型，得到该第一电负荷预测值。

步骤s20：利用第一回归模型，根据所述第一电负荷预测值确定第二电负荷预测值。

根据s10得到的该第一电负荷预测值，作为第一回归模型的训练数据，其中相应的时间序列数据作为第一回归模型的标签数据。标签数据即真是的时间序列数据，也是训练数据集中的时间序列数据。其作用在于由于有多个预测模型，每个模型都会得到相应的预测值，回归模型是对这些预测值的加权，然后得到一个加权的预测值，所以回归模型对应的标签即是训练数据中的时间序列数据。最终根据该第一电负荷预测值，通过该第一回归模型，得到该第二电负荷预测值。

步骤s30：当所述第二电负荷预测值满足预设条件，调整第一回归模型的参数，得到第二回归模型。

当根据步骤s20得到的该第二电负荷预测值，需确认该第二电负荷预测值是否满足如图2的步骤s31的上述第二电负荷预测值的误差率，当该误差率大于预设的门限值，则调整第一回归模型的参数，得到第二回归模型。

步骤s40：利用所述第二回归模型，获得对应所述样本数据的最终电负荷预测值。

将数据输入到步骤s30得到的该第二回归模型，得到对应该样本数据对应的最终的电负荷预测值。

如图3所示，本发明实施例提供了一种电负荷预测方法，步骤s31的确定第二电负荷预测值的误差率，包括：

步骤s311：根据所述第二电负荷预测值和所述样本数据对应的真实值，确定均方根误差和相对误差。

根据步骤s30得到的该第二电负荷预测值和该样本数据对应的真实值，确认均方根误差和相对误差，用rmse表示该均方根误差，rmse计算公式如下：

其中yi是上述真实值，是上述第二电负荷预测值，n为不等于0的自然数，i为范围为[1,n]的有限整数。

步骤s312：根据所述均方误差和所述相对误差，确定所述误差率。

根据步骤s311获得的该均方误差和该相对误差，确认该误差率。并根据该误差率确定是否满足大于该预设的门限值，最后对该第一回归模型进行相应的调整。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

如图4所示，本发明实施例的目的还在于提供一种电负荷预测装置，包括第一预测模块41、第二预测模块42、修正模块43和第三预测模块44。其中，第一预测模块41，用于利用至少一个预测模型，根据样本数据确定对应的第一电负荷预测值；第二预测模块42，用于利用第一回归模型，根据所述第一电负荷预测值确定第二电负荷预测值；修正模块43，用于当所述第二电负荷预测值满足预设条件，调整第一回归模型的参数，得到第二回归模型；第三预测模块44，用于利用所述第二回归模型，获得对应所述样本数据的最终电负荷预测值。

如图5所示，进一步地，第一预测模块41包括样本数据获取单元411和分配单元412。其中，样本数据获取单元411用于获取样本数据；分配单元412用于根据所述样本数据，进行分类，输入到不同所述预测模型。

如图6所示，进一步地，修正模块43包括真实值获取单元431和判断单元432。其中，真实值获取单元431用于获取所述样本数据对应的所述真实值；判断单元432用于判断所述第二电负荷预测值是否满足所述预设条件。

如图7所示，图7是本发明实施例提供的终端设备的示意图。如图7所示，所述终端设备6，包括存储器61、处理器60以及存储在所述存储器61中并可在所述处理器60上运行的计算机程序62，所述处理器60执行所述计算机程序62时实现如所述物联设备的数据模拟方法的步骤。例如图1-图3所示的步骤s10至s40。

所述终端设备6可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器60、所述存储器61。本领域技术人员可以理解，图7仅仅是终端设备6的示例，并不构成对终端设备6的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器60可以是中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)，还可以是其它通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器61可以是所述终端设备6的内部存储单元，例如终端设备6的硬盘或内存。所述存储器61也可以是终端设备6的外部存储设备，例如所述终端设备6上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smartmediacard,smc)，安全数字(securedigital,sd)卡，闪存卡(flashcard)等。进一步地，所述存储器61还可以既包括所述终端设备6的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器61用于存储所述计算机程序以及所述终端设备所需的其它程序和数据。所述存储器61还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

具体可以如下，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施例中的存储器中所包含的计算机可读存储介质；也可以是单独存在，未装配入终端设备中的计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质存储有一个或者一个以上计算机程序：

计算机可读存储介质，包括所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述物联设备数据模拟方法的步骤。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

以上所述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精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。