用电负荷预测与高峰关注辅助系统

看见负荷,
也看见它的边界。

用一个预测范围,理解下一小时的用电波动。
从日常观察到高峰关注,让每一次判断都有依据。

公开数据验证 · 小时级分析 · 校准质量可追溯
负荷观察

每一条曲线,都有一个范围。

历史回放
—kW · 当日实际峰值
正在载入公开负荷记录…
实际负荷预测负荷90%目标区间
预测不止一个数字关注范围,也关注遗漏
从真实记录出发

将方法放进连续的用电时间里,
检验它在不同客户与高峰中的表现。

12公开匿名客户
102,816逐小时前期预测
1h向前预测时长

01 / LOAD EXPLORER

一日负荷,清楚看见。

选择客户与日期,观察预测范围如何随负荷变化。
当前回放 2014 年公开记录,未接入实时电表。

正在载入经核验的逐小时记录…

UCI · 公开历史数据
实际峰值—kW

—

区间覆盖—%

当日观测

预测上界触线—小时

依据你设定的关注线

今日观察

载入后将呈现当日曲线与关注时段。

负荷与预测区间

单位 kW · 横轴为小时结束时刻

实际预测区间关注线
正在绘制负荷曲线…
逐小时读数在曲线上移动,或用 Tab 与方向键查看每个小时。

关注线是个人设置的观察参考。预测上界触线不代表设备过载,也不能替代容量与现场判断。

展开逐小时记录
当日逐小时实际负荷与预测区间
小时结束时刻实际 / kW预测 / kW区间 / kW观察提示

历史数据按原始葡萄牙当地时间标签展示;每小时取四个 15 分钟功率读数的平均值。夏令时转换日及受其影响的输入记录已排除。日期间隔可能不连续。

02 / CALIBRATION QUALITY

范围的价值,
由覆盖与宽度一起回答。

整体表现之外,更关心高负荷时段是否被遗漏。
同一预测模型,比较四种区间校准方式。

前期观察 · 客户等权平均

高峰覆盖有所改善,
仍有需要解释的差异。

状态分组校准与滚动校准相比,高峰覆盖增加 1.45 个百分点;12 个客户中有 4 个客户下降。这提示我们:一项平均改善,也需要在每个客户上复核。

82.10%状态分组校准
实际高负荷时段覆盖

“高负荷”按客户 2012 年实际负荷的 90% 分位数定义,属于事后评价;不会用当小时真实值决定预测区间。

四种方法,同一套记录

2014 年 · 12 客户宏平均
整体覆盖实际高峰覆盖

名义覆盖目标为 90%,时间序列的实测覆盖不构成任意时段的可靠性保证。

可靠性也会随月份变化。

当前客户 · 状态分组校准 · 2014 年

整体覆盖 / 高峰覆盖

高峰覆盖按各月实际高负荷样本统计。样本少的月份可能波动更大,不能将月度变化直接解释为季节原因。

进一步看,每个客户都有自己的波动。

当前方法的全年评价;点击“查看负荷”回到对应客户曲线。

十二个客户全年校准评价
匿名客户整体覆盖高峰覆盖高峰样本相对区间宽度负荷记录
正在读取客户评价…
评价口径

相对区间宽度=平均区间宽度 ÷ 客户训练期平均功率。高峰样本数量因客户而异,前期结果用于开发与可行性验证;后续将冻结方法,在新增客户上检验稳定性。

03 / PROJECT APPROACH

轻量的方法,
完整的观察链路。

为校园及中小公共建筑管理场景探索一条
可理解、可复核、可逐步接入的分析路径。

01

整理连续的用电记录

统一功率单位与小时边界,识别启用前补零、夏令时与缺失记录,保留可追溯的数据处理说明。

数据质量规则
02

预测下一小时的负荷

从历史滞后值、近期波动和日历特征出发,用岭回归建立计算成本可控的基础预测。

38 项历史与日历特征
03

让区间跟随用电状态

利用过去 28 天的预测误差滚动校准,按预测负荷状态分组;当分组样本不足 60 个,回退到全局滚动区间。

先预测,再更新误差
04

把质量带回日常观察

同时展示预测范围、关注线与历史覆盖。发现高峰遗漏与客户差异,再据此完善质量回退和分析报告。

关注提示与质量报告
深青与浅青能量波纹交织的抽象概念视觉
让波动拥有清晰的轮廓

一个数值,
是一种判断。
一个范围,是更多依据。

用历史误差校准预测范围,让“可能偏离多少”与“预测是多少”一起呈现。

概念视觉 · 曲线形态不代表研究数据
用电观察场景

从一个电表,
走向一栋楼的日常。

从白昼到夜间,让日常用电更易观察。
探索校园及中小公共建筑的轻量分析方式。

白昼校园建筑与负荷波动丝带的概念场景夜间校园建筑与柔和能量光轨的概念场景
BUILDING / ENERGY / DAILY
白昼 · 日常观察

读懂波动,
从容关注。

看到下一小时的负荷范围,
标记需要关注的时段。

打开负荷观察
概念场景 · 非实际部署记录

实际接入需要获得电表数据授权,并确认建筑用途、容量与记录方式。当前分析页面使用公开匿名客户的历史记录。

光效电表与能量网络的概念场景概念场景 · 非实际设备读数
每一条记录,都值得被理解

从读数,
走向有依据的关注。

对齐时间、整理波动、呈现范围,再把质量带回日常观察。为未来的授权电表接入,准备一条清晰的分析路径。

查看校准质量
当前进展

从前期验证,
走向可复用的工具。

已完成公开数据整理、12 客户逐小时实验与当前分析页面。真实校园电表接入、上传分析服务与现场可用性验证,将在后续获得数据授权后开展。

01—03 月

新增客户,冻结评价协议

04—06 月

完善预测与校准模块

07—12 月

检验新客户与质量回退

13—17 月

开发上传分析与报告

18—21 月

可用性测试及授权数据试接入

22—24 月

验收与成果整理

04 / OPEN & TRACEABLE

公开起点,
透明边界。

数据与方法有出处,结果与限制一起呈现。

数据
UCI ElectricityLoadDiagrams20112014

Artur Trindade · 2015 · CC BY 4.0
370 个匿名客户,2011—2014 年 15 分钟功率数据。前期选择 12 客户,2012 年训练、2013 年校准、2014 年回放。

参考
Sequential Predictive Conformal Inference · ICML 2023 Conformal PID Control · NeurIPS 2023 Online Conformal Prediction via Online Optimization · ICML 2025

这些研究为时间序列区间校准提供参考。当前四种方法是明确实现的轻量基线,未宣称完整复现上述算法。

边界

公开客户没有建筑用途、设备容量与电价信息。当前结果不代表校园实际效果;尚未开展节电收益或设备安全验证。