[發明專利]基于SPC的3σ原理去除負荷突變的高壓用戶行業負載率分析方法

有效

• 申請號: 201710840902.X
• 申請日: 2017-09-18
• 公開（公告）號: CN107611985B
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 許劍;李建華;武建林;徐波
• 申請（專利權）人: 安徽藍杰鑫信息科技有限公司
• 主分類號: H02J3/14
• 分類號: H02J3/14
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 馮子玲

本發明公開了一種基于SPC的3σ原理去除負荷突變的高壓用戶行業負載率分析方法，涉及電力用戶行業負載率分析技術領域。包括線路開關下用戶容量分解歸類、線路開關負荷數據、數據清洗、數據聚類過程。本發明通過采用SPC的3σ原理識別、去除最大負荷數據的突變值，采用最小二乘法計算線路開關容量分類方程組的最優解，采用K均值算法對負荷相對誤差數據進行聚類，分離出誤差大、小的數據，聚類誤差小的結果即為行業負載率的分類。

技術領域

本發明屬于電力用戶行業負載率分析技術領域，特別是涉及一種基于 SPC的3σ原理去除負荷突變的高壓用戶行業負載率分析方法。

背景技術

近些年來，隨著經濟社會的不斷發展以及城鄉居民生活水平的不斷提高，我國用電求持續增長。當前許多地區對配電網規劃中的高壓用戶負荷特性指標主要依賴經驗估算，影響了配電網的規劃和建設工作。

此次方法以分析用戶用電性質對負荷的影響為思路，對變電站線路開關下的用戶容量構成進行分析，主要分為居民(區)、商業、非工業和工業四種類型，得到每條線路下四大類用電性質的總容量，進而通過數學處理，得到不同用電性質分類下的負荷容量系數，為掌握電力負荷發展變化規律奠定基礎，最終提髙電力需求預測的準確性。

市面上類似方法的缺點：常見高壓用戶行業負載率，都是選取年度無突變，且負荷波動不大的若干專線高壓用戶，結合選取用戶所屬變電站線路在典型日下的線路負荷數據，分析線路負荷與線路下用戶容量的比值，得到負載率，因為是專線用戶，所以結果負載率作為該類用戶所屬行業分類的用戶行業負載率。該方法不具有負荷降噪過程，也沒有在全量、分類數據的基礎上尋求分類結果和最優解。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于SPC的3σ原理去除負荷突變的高壓用戶行業負載率分析方法，通過SPC的3σ原理識別、去除最大負荷數據的突變值，采用最小二乘法計算線路開關容量分類方程組的最優解，采用K均值算法對相對誤差數據進行聚類，分離出負荷相對誤差大、小的數據，聚類誤差小的結果即為高壓用戶行業負載率的分類。

為解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明為基于SPC的3σ原理去除負荷突變的高壓用戶行業負載率分析方法，包括如下過程：

SS01線路開關容量分解：按照負荷特性的差異，將容量分解為四大類：居民(區)、商業、非工業、工業；依據營銷系統的用戶和臺賬數據，分別得到四大類別的容量，容量中不包括備用容量；

SS02線路開關負荷數據：選取各個變電站線路開關的年最大負荷數據；

SS03數據清洗：采用SPC的3σ方法，識別年最大負荷數據中落入在 99.73％區域外的突變值并去除；

SS04去除與負荷值相比容量較大的值，一方面可能是容量統計或者負荷采樣存在誤差，另一方面可能存在新增容量，未來得及對負荷產生影響或者影響較小；

SS05依據線路開關容量構成進行分類：去除沒有足夠線路開關數據來組成方程組的類別；

SS06將所有線路開關方程作為一個方程組，利用最小二乘法計算方程組的最優解，并且代入容量數據計算和實際負荷值的相對誤差；

其中，δ∈(0,1)；

SS07數據聚類：使用K均值算法對相對誤差進行聚類，分離出誤差較小的部分和較大的部分，再分別對他們進行聚類，直到線路開關數目無法組成有效的方程組；最后得到最多方程組分割，以及每個方程組的系數結果值和相對誤差；

SS08舍棄相對誤差較大的結果值，聚類的結果即為高壓用戶行業負載率的分類。

進一步地，根據SS07數據聚類結果判斷是否可以構成方程組，