(19)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 202211113665.4 (22)申请日 2022.09.14 (71)申请人 华南理工大 学 地址 510640 广东省广州市天河区五山路 381号 (72)发明人 李亚军　唐昌龙　严恩然　 (74)专利代理 机构 广州市华学知识产权代理有 限公司 4 4245 专利代理师 郑秋松 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 一种规划阶段的城市区域能源系统负荷预 测方法 (57)摘要 本发明公开一种规划阶段的城市区域能源 系统负荷预测方法， 该方法步骤包括： 基于规划 区域气候因素的聚类方法构建第一类特征参数 集； 基于内扰因素的随机方法生成第二类特征参 数集； 基于建筑子类划分及典型子类 建筑模型确 定方法构建第三类特征参数集； 第一、 二、 三类特 征参数集分别为规划区域的气候参数集、 建筑内 扰参数集、 建筑结构性参数集； 根据第三类特征 参数完成规划文件的地块和典型建筑模型的匹 配， 第一、 二类特征参数集和匹配后的第三类特 征参数集经过负荷计算后得到规划地块单位面 积负荷， 根据城市区域能源系统的负荷预测模型 进行区域负荷预测。 本发明为规划阶段提供准确 的数据支持和可靠的预测结果， 能反映城市区域 负荷的时间和空间特 征。 权利要求书4页 说明书13页 附图2页 CN 115545415 A 2022.12.30 CN 115545415 A 1.一种规划阶段的城市区域能源系统负荷预测方法， 其特 征在于， 包括下述 步骤： 基于规划区域气候因素的聚类方法对规划区域的历史数据进行聚类， 构建第 一类特征 参数集； 对基本建筑类型的内扰进行监测， 获得监测建筑的内扰参数， 基于内扰因素的随机方 法构建内扰随机模型， 生成第二类特 征参数集； 获取建筑物样本和建筑结构参数， 将建筑样本划分为各建筑子类， 确定每个建筑子类 的典型建筑模型， 生成第三类特 征参数集； 所述第一类特征参数集为规划区域的气候参数集， 所述第 二类特征参数集为建筑内扰 参数集， 所述第三类特 征参数集 为建筑结构性 参数集； 根据第三类特征参数定义各地块的规划建筑和建筑子类典型建筑的相对贴近度和隶 属度， 根据隶属度完成地块规划建筑和建筑子类典型建筑的匹配， 第一类特征参数集、 第二 类特征参数集和匹配后的第三类特征参数集经过负荷计算后得到各规划区域地块的单位 建筑面积 负荷， 根据城市区域能源系统的负荷预测模型进行区域负荷预测。 2.根据权利要求1所述的规划阶段的城市区域 能源系统负荷预测方法， 其特征在于， 基 于规划区域气候因素的聚类方法对规划 区域的历史数据进行聚类， 构建第一类特征参数 集， 具体步骤 包括： 获取规划区域的历史气候数据； 设定单位时间分辨 率， 重新划分历史气候数据， 采用聚类方法对历史数据进行聚类； 输出最大值负荷所在聚类的平均历史气候数据作为第一类特 征参数集。 3.根据权利要求1所述的规划阶段的城市区域 能源系统负荷预测方法， 其特征在于， 基 于内扰因素的随机方法构建内扰随机模型， 生成第二类特 征参数集， 具体步骤 包括： 对基本建筑类型的内扰进行监测， 获得监测建筑的内扰参数， 内扰参数包括内扰的工 作时间表和内扰的额定功率； 根据监测建筑的测定内扰参数和国家相关标准、 规范中内扰参数构建内扰的差异系 数； 对差异系数进行修正， 根据内扰差异系数的修正系数计算内扰差异系数的均值和方 差， 计算出内扰差异系 数正态分布的累积概率密度函数， 建立规划阶段负荷预测的内扰的 随机工作时间表模型和随机额定功率模型， 以计算 规划区域任一建筑的内扰； 采用随机的方法， 根据建立规划阶段负荷预测的内扰随机模型， 生成规划区域的所有 建筑的内扰参数， 作为第二类特 征参数集。 4.根据权利要求3所述的规划阶段的城市区域 能源系统负荷预测方法， 其特征在于， 根 据监测建筑的测定内扰参数和国家相关标准、 规范中内扰参数构建内扰的差异系 数， 具体 表示为： 其中， rs， a为内扰s的工作时间表的差异系数， rs， b为内扰s的额定功率的差异系数， lr， s，权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115545415 A 2t和zr， s分别为相关标准、 规范记载的参 考建筑内扰s的工作时间表和内扰s的额定功率。 5.根据权利要求1或3所述的规划阶段的城市区域能源系统负荷预测方法， 其特征在 于， 基于内扰因素的随机方法构建内扰随机模型， 具体表示 为： 其中， lr， s， t和zr， s分别为相关标准、 规范记 载的参考建筑内扰s的工作时间表和内扰s的 额定功率， l ′s， t和z′s分别为任一建筑 内扰s的工作时间表和内扰s的额定功率， rs， a和rs， b分 别服从正态分布， ks， a和ks， b分别为内扰差异系数rs， a和rs， b的修正系数， σs， a2和σs， b2分别为内 扰差异系数rs， a和rs， b的正态分布方差， μs， a和 μs， b分别为内扰差异系数rs， a和rs， b的正态分布 均值， f(rs， a)和f(rs， b)分别表示内扰差异系数rs， a和rs， b的CDF函数。 6.根据权利要求1所述的规划阶段的城市区域 能源系统负荷预测方法， 其特征在于， 确 定每个建筑子类的典型建筑模型， 生成第三类特 征参数集， 具体步骤 包括： 根据建筑业态在城市区域能源系统规划区域的相同气候 区域进行分层抽 样， 获取建筑 物样本和建筑结构参数， 抽样的建筑样本包括区域 规划的基本建筑类型； 对建筑物样本的几何结构进行 标准化处理， 简化成统一标准的虚拟建筑模型； 采用熵权法计算标准 化建筑样本的建筑结构相关参数的权 重； 采用聚类方法， 根据 标准化建筑样本的第 三类参数将建筑样本从基本建筑类型划分为 各建筑子类； 确定每个建筑子类的典型建筑模型， 将 典型建筑模型的建筑结构参数作为规划阶段城 市区域能源系统负荷预测的第三类特 征参数集。 7.根据权利要求6所述的规划阶段的城市区域 能源系统负荷预测方法， 其特征在于， 采 用熵权法计算标准 化建筑样本的建筑结构相关参数的权 重， 具体表示 为：权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115545415 A 3