[發(fā)明專利]一種基于結(jié)構(gòu)特征的配變?nèi)肇?fù)荷典型曲線分析方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410133774.1
• 申請(qǐng)日: 2014-04-03
• 公開（公告）號(hào): CN103914621A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡蕾;徐寧;賀青;夏永洪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;國(guó)網(wǎng)江西省電力科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G06F19/00
• 分類號(hào): G06F19/00
• 代理公司: 南昌市平凡知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 36122
• 代理人: 姚伯川

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種負(fù)荷曲線分析方法，尤其涉及一種基于結(jié)構(gòu)特征的配變?nèi)肇?fù)荷典型曲線的分析方法，屬于電力系統(tǒng)負(fù)荷分析技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

不論是電力生產(chǎn)部門為了生產(chǎn)安排，還是電力傳輸部門為了電量分配，都需要掌握一個(gè)地區(qū)的負(fù)荷變化特征，區(qū)域日負(fù)荷曲線的研究一直是電力系統(tǒng)研究的重要內(nèi)容。隨著智能電網(wǎng)的不斷推進(jìn)，對(duì)城市等大區(qū)域的日負(fù)荷曲線的研究已不能滿足需求側(cè)負(fù)荷精細(xì)化管理的要求。配變負(fù)荷曲線能更好地反映局部區(qū)域用戶的用電特性，且隨著配變負(fù)荷監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的普遍安裝，可利用配變?nèi)肇?fù)荷曲線分析下屬用戶的用電特征，從而更有針對(duì)性的作出用戶用電指導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)需求側(cè)負(fù)荷管理的削峰填谷。為了達(dá)到削峰填谷的效果，配變負(fù)荷曲線中峰值/谷值時(shí)間以及峰值/谷值大小就顯得尤為重要。本發(fā)明專利在預(yù)處理的基礎(chǔ)上，按峰值/谷值時(shí)間進(jìn)行分類處理，從而獲得配變的日負(fù)荷典型曲線，用以分析配變負(fù)荷變化的一些規(guī)律。

負(fù)荷典型曲線是描述負(fù)荷特性的重要方法，而聚類和經(jīng)驗(yàn)直接選取等方法是獲取負(fù)荷典型曲線的重要手段。現(xiàn)有的日負(fù)荷曲線聚類方法主要引入數(shù)據(jù)挖掘處理中的典型聚類方法，包括層次聚類、K均值聚類、模糊K均值聚類、Leader聚類和模糊關(guān)系等聚類方法。聚類過(guò)程中使用的特征向量多為直接的96點(diǎn)/48點(diǎn)負(fù)荷曲線，通過(guò)比較負(fù)荷曲線間對(duì)應(yīng)點(diǎn)間的總距離，將距離相近的曲線劃分成同類型，其中距離計(jì)算的方式有歐氏距離、Cosine距離、CityBlock距離等。現(xiàn)有的聚類方法能較好地將差異較大的日負(fù)荷曲線分類，但也存在不足，主要表現(xiàn)在：分類后，同類型負(fù)荷曲線的峰值/谷值變化可能存在差異，沒(méi)能較好地從負(fù)荷峰值/谷值變化對(duì)曲線進(jìn)行聚類，不利于負(fù)荷峰值/谷值趨勢(shì)分析。而經(jīng)驗(yàn)直接選取方法主要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)直接選擇典型日作為負(fù)荷典型曲線，該方法對(duì)經(jīng)驗(yàn)要求較高，且容易發(fā)生遺漏。

同一配變下，用戶群較為穩(wěn)定，多數(shù)用戶用電具有一定的規(guī)律性，使得同等條件（如氣候、工作日等）下，配變上監(jiān)測(cè)到的日負(fù)荷曲線的在總體形狀上具有相似性，這種相似性主要表現(xiàn)在負(fù)荷上升/下降的趨勢(shì)上，即峰值/谷值時(shí)間。本發(fā)明主要從峰值/谷值時(shí)間來(lái)分析負(fù)荷典型曲線的形狀。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是，提供一種基于結(jié)構(gòu)特征的配變?nèi)肇?fù)荷典型曲線分析方法，該方法側(cè)重于負(fù)荷曲線峰值/谷值時(shí)間上的分析，有利于更好地分析日負(fù)荷的變化趨勢(shì)。

本發(fā)明的技術(shù)方案是，在歸一化處理的基礎(chǔ)上對(duì)日負(fù)荷曲線做平滑處理，獲取日負(fù)荷曲線的主要峰值/谷值時(shí)間，統(tǒng)計(jì)出峰值/谷值出現(xiàn)的典型時(shí)段，依據(jù)峰值/谷值的典型時(shí)段對(duì)日負(fù)荷曲線分類，從而獲得日負(fù)荷典型曲線。本發(fā)明包括如下步驟：

（1）配變?nèi)肇?fù)荷曲線選取：選定某一待分析的配變，獲取其近年來(lái)的日負(fù)荷曲線數(shù)據(jù)，通過(guò)去除不完整數(shù)據(jù)，獲得待處理日負(fù)荷曲線數(shù)據(jù)集。由于不同用電性質(zhì)的配變?nèi)肇?fù)荷曲線間可能存在較大差異，本發(fā)明主要針對(duì)同一配變找出日負(fù)荷典型曲線，以分析其負(fù)荷變化特征，因此選取某一配變的若干天日負(fù)荷曲線作為分析對(duì)象。為了能更好地獲取較為完整的日負(fù)荷典型曲線類型，建議選取的日負(fù)荷曲線能較多地覆蓋不同氣候、工作日、節(jié)假日等主要負(fù)荷影響因素的曲線。同時(shí)檢測(cè)各條日負(fù)荷曲線的完整性，去除日負(fù)荷曲線中重復(fù)記錄的數(shù)據(jù)，去除包含異常值、數(shù)據(jù)缺失等情況的日負(fù)荷曲線，得到待處理日負(fù)荷曲線數(shù)據(jù)集。

（2）日負(fù)荷曲線歸一化處理：統(tǒng)計(jì)出數(shù)據(jù)集中各曲線的最大值與最小值，分別結(jié)合最大值與最小值對(duì)各曲線進(jìn)行歸一化處理，即將待處理日負(fù)荷曲線數(shù)據(jù)集中將各曲線值映射到（0，1）區(qū)間，得到歸一化日負(fù)荷曲線數(shù)據(jù)集。

（3）日負(fù)荷曲線平滑處理：對(duì)歸一化日負(fù)荷曲線數(shù)據(jù)集中每條曲線進(jìn)行平滑處理，突出曲線主要的負(fù)荷變化趨勢(shì)，去除曲線局部小幅度的峰值/谷值變化，得到平滑日負(fù)荷曲線數(shù)據(jù)集。本發(fā)明采用局部加權(quán)回歸散點(diǎn)平滑法（LOESS）對(duì)歸一化日負(fù)荷曲線數(shù)據(jù)集中各曲線進(jìn)行平滑處理，其中平滑參數(shù)的選取原則是保留日負(fù)荷曲線整體的峰值/谷值變化趨勢(shì)。

（4）峰值/谷值時(shí)間獲取：獲取平滑日負(fù)荷曲線數(shù)據(jù)集中每條曲線的峰值/谷值大小和時(shí)間點(diǎn)，對(duì)每條曲線建立相鄰峰值與谷值之間的差值序列，通過(guò)去除或合并峰值/谷值變化不明顯的時(shí)間點(diǎn)，得到各曲線的峰值/谷值時(shí)間點(diǎn)。