(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111657264.0 (22)申请日 2021.12.3 0 (71)申请人 浙江大学 地址 310058 浙江省杭州市西湖区余杭塘 路866号 (72)发明人 钟崴　毛熠辉　林小杰　周懿　 (74)专利代理 机构 杭州求是专利事务所有限公 司 33200 代理人 万尾甜　韩介梅 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 一种基于正交多项式的供热系统源荷不确 定性计算方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于正交多项式的供热 系统源荷不确定性计算方法， 包括： S1， 根据供热 系统接入的可再生能源出力或热负荷及其相关 因素的历史运行数据计算其各阶原点矩； S2， 根 据历史运行数据接近的分布类型选择对应的权 重函数和正交多项式函数； S3， 基于选择的权重 函数和正交多项式函数展开计算历史运行数据 的累积分布函数； S4， 根据得到累积分布函数通 过数值方法求取给定累积概率值对应的分位数； S5， 计算给定可信水平下各数据点对应的概率预 测可信区间。 本发明方法可以快速计算供给侧可 再生能源出力或需求侧热负荷及其相关因素在 未来某时刻的波动区间范围， 有效应对供热系统 的源荷不确定性带来的双重影 响， 保障供热系统 的安全稳定运行和供 热品质。 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 CN 114219178 A 2022.03.22 CN 114219178 A 1.一种基于正交多项式的供热系统源荷不确定性计算方法， 其特征在于， 包括如下步 骤： S1， 根据供热系统接入的可再生能源出力或热负荷及其相关因素的历史运行数据计算 其各阶原点矩； S2， 根据历史运行 数据接近的分布类型选择对应的权 重函数和正交多 项式函数； S3， 基于选择的权 重函数和正交多 项式函数展开计算历史运行 数据的累积分布函数； S4， 根据得到累积分布函数通过 数值方法求取 给定累积概 率值对应的分位数； S5， 计算给定可信水平下 各数据点对应的概 率预测可信区间。 2.根据权利要求1所述的一种基于正交多项式的供热系统源荷不确定性计算方法， 其 特征在于， 所述 步骤S1包括如下步骤： 步骤S11， 搜集接入供热系统的可再生能源出力或供热系统热负荷及其相关因素的历 史运行数据， 历史运行数据包括可在生能源如风电或光伏的出力、 供热系统热力站的供回 水温度和流 量、 供热系统末端的楼宇热负荷等； 步骤S12， 给定一组包含n个数据点的历史数据序列{x1,x2,…,xn}， 计算上述历史数据 的1阶至N阶原点矩{m1,m2,…,mN}。 3.根据权利要求2所述的一种基于正交多项式的供热系统源荷不确定性计算方法， 其 特征在于， 所述步骤S2具体为： 根据不同的可再生电力或热负荷及其相关因素历史运行数 据的频率分布特性确定其接近的分布类型， 根据分布类型选择对应的权重函数w(x)和正交 多项式函数Pk(x)。 4.根据权利要求3所述的一种基于正交多项式的供热系统源荷不确定性计算方法， 其 特征在于， 所述步骤S3具体为： 把待逼近分布的累积分布函数写成权重函数w(x)和与权重 函数正交的多 项式函数Pk(x)的乘积的积分的展式。 5.根据权利要求4所述的一种基于正交多项式的供热系统源荷不确定性计算方法， 其 特征在于， 所述步骤S4具体为： 根据得到累积分布函数通过数值方法求取给定累积概率值 对应的分位数， 在给定精度下不断逼近求取 给定累积分布概 率值对应的分位数值。 6.根据权利要求5所述的一种基于正交多项式的供热系统源荷不确定性计算方法， 其 特征在于， 所述步骤S5具体为： 计算给定可信水平下各数据点对应的分布最均匀的概率预 测可信区间。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114219178 A 2一种基于正交多项式的供热系统源荷不确定性计算方 法 技术领域 [0001]本发明属于综合能源系统及区域供热系统的负荷预测和运行调度领域， 具体涉及 到一种基于正交多 项式的供 热系统源荷不确定性计算方法。 背景技术 [0002]在双碳背景下供热领域也亟需构建清洁、 低碳、 安全， 高效的新型供热系统： 在热 源侧， 高比例可再生能源接入供热系统是未来供热系统发展的重要趋势， 但可再生能源如 光伏和风电的生产过程受到天气和环境的影响， 具有间歇性和波动性的特点， 其 随机性和 不确定性给供热系统的安全性和稳定性带来了挑战； 在热负荷侧， 受到楼宇末端热用户行 为习惯、 社会生活， 生理和心理等因素带来的影响， 末端的热负荷同样存在波动性。 为此， 本 发明提出了一种基于正交多项式的供热系统源荷不确定性计算方法， 凭借正交多项式级 数 展开来计算可再生能源出力或末端热负荷功 率及其相关因素的累积分布函数， 采用概率论 与数理统计贝叶斯学派的可信区间预测方法来量化供热系统源荷的双重不确定性问题， 由 此减少供热系统的热量浪费， 提升可再生能源的消纳能力， 保障供热系统的安全稳定运行 和供热品质。 发明内容 [0003]本发明的目的是提供一种基于正交多项式的供热系统源荷不确定性计算方法， 根 据可再生能源出力和供热系统热负荷及其相关因素的历史运行数据计算各阶原 点矩， 根据 历史数据接近的分布类型选择对应的权重函数和正交多项式函数， 展开计算给定分布的累 积分布函数， 进一步确定其给定可信水平下 的概率预测可信区间， 由此来量化供热系统的 不确定性， 减少供热系统的热量 浪费， 提升可再生能源的消纳能力， 保障供热系统的安全稳 定运行和供 热品质。 [0004]为了达到上述目的， 本发明提供了一种基于正交多项式的供热系统源荷不确定性 计算方法， 包括如下步骤： [0005]S1， 根据供热系统接入的可再生能源出力或热负荷及其相关因素的历史运行数据 计算其各阶原点矩； [0006]S2， 根据历史运行 数据接近的分布类型选择对应的权 重函数和正交多 项式函数； [0007]S3， 基于选择的权重函数和正交多项式函数展开计算历史运行数据的累积分布函 数； [0008]S4， 根据得到累积分布函数通过 数值方法求取 给定累积概 率值对应的分位数； [0009]S5， 计算给定可信水平下 各数据点对应的概 率预测可信区间。 [0010]上述技术方案中， 进一 步地， 步骤S1包括如下步骤： [0011]步骤S11， 搜集接入供热系统的可再生能源出力或供热系统热负荷及其相关因素 的历史运行数据， 历史运行数据包括可在生能源如风电或光伏的出力、 供热系统热力站的 供回水温度和流 量、 供热系统末端的楼宇热负荷等；说　明　书 1/5 页 3 CN 114219178 A 3