[發明專利]一種需求響應資源聚類方法

有效

• 申請號: 201710958627.1
• 申請日: 2017-10-16
• 公開（公告）號: CN107656898B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 王冬;王拓;劉永相;王旗;張曌;李捷;趙明宇;孫廣明;李充;石進永;汪映輝
• 申請（專利權）人: 國電南瑞科技股份有限公司;國網江蘇省電力公司;國網重慶市電力公司電力科學研究院;中國能源建設集團江蘇省電力設計院有限公司
• 主分類號: G06F17/14
• 分類號: G06F17/14;G06K9/62
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;王丹

1.一種需求響應資源聚類方法，其特征在于，初次運行時，包括如下步驟：

步驟1、對園區內所有資源前一日負荷進行離散傅里葉變換，并提取前五個傅里葉分量；

步驟2、對所提取的分量以及資源的特征量進行標準化，形成資源單日的標準特征向量；

步驟3、設置聚類中心和聚類結束條件，基于FCM算法以及資源單日的標準特征向量，對資源進行聚類，直至滿足聚類結束條件；

步驟4、根據步驟3的聚類結果，對聚類進行更新；

當非初次運行時，根據老化函數更新各資源的隸屬度，并根據需求響應的調控效果，對聚類進行修正；

步驟1中，根據下述公式提取前五個分量：

式中，p(n)為資源在時間點n的負荷值，N為資源一天的采樣次數；

步驟2包括如下步驟：

步驟201、用F_a1、F_b1、F_a2、F_b2分別表示單位化以后的分量，則：

步驟202、資源前一日的原始特征分量為：

(C_降,C_升,C_出力,S_響應,T_通知,F_a1,F_b1,F_a2,F_b2)

式中，C_降、C_升、C_出力分別表示資源的降負荷、升負荷、出力的能力；S_響應、T_通知分別表示資源響應的速度、提前通知的時長；

步驟203、對資源前一日的原始特征分量進行標準化，其中：

式中，σ_降表示所有資源的C_降所對應的方差，σ_升表示所有資源的C_升所對應的方差，σ_出力表示所有資源的C_出力所對應的方差，σ_響應表示所有資源的S_響應所對應的方差，σ_通知表示所有資源的T_通知所對應的方差，σ_a1表示所有資源的F_a1所對應的方差，σ_a2表示所有資源的F_a2所對應的方差，σ_b1表示所有資源的F_b1所對應的方差，σ_b2表示所有資源的F_b2所對應的方差；

步驟204、形成資源單日的標準特征向量為：

步驟3具體包括如下步驟：

步驟301、用戶設置分類數量c、各分類ψ_i的初始聚類中心c_i，最大循環次數s_max，以及初始隸屬度μ_ij；

步驟302、利用步驟301獲得的各聚類中心c_i′計算隸屬度μ_ij′，其中，隸屬度μ_ij′是資源θ_j屬于分類ψ_i的程度，設資源θ_j的單日的標準特征向量為x_j：

式中，||·||表示兩個特征向量的距離；

步驟303、根據步驟302獲得的隸屬度μ_ij′重新計算各聚類中心c_i′：

步驟304、設表示第s輪計算得到的資源θ_j屬于分類ψ_i的隸屬度，計算或者s≥s_max是否成立，其中ε是算法精度,s_max是最后一輪；

步驟305、如果上述s≥s_max兩個公式都不成立，則跳轉至步驟302繼續循環；只要有一個公式成立，則循環結束，資源θ_j對應的隸屬度中，數值最大的隸屬度即為資源θ_j對應的分類；

根據前一日的負荷數據，每日進行更新，設表示更新前的聚類中心，表示更新后的聚類中心和隸屬度，則更新算法如下：

當非初次運行時，對執行過需求響應以后的資源隸屬度進行修正，如果系統只標記資源是否達標，設用戶對已有分類中的幾類執行了需求響應，則：

步驟401、如果資源θ'_j不達標，則老化函數f(t)為：

f(t)＝1-e^-t

其中，t表示需求響應事件距今的天數；

步驟402、對資源的隸屬度按照下述公式進行更新：

其中，

其中，表示修正后的隸屬度，c'₁、c'₂…c'_d表示執行了需求響應的分類所對應的聚類中心。

2.根據權利要求1所述的一種需求響應資源聚類方法，其特征在于，當非初次運行時，對執行過需求響應以后的資源隸屬度進行修正，如果系統以得分方式表示資源的達標情況，則：

步驟501、修正系數f'_j(t)如下：

其中，s_j為相應資源的得分，σ為資源達標的分數；f(t)為老化函數；步驟502、設置判決式Δ，按照下述公式計算：

步驟503、如果Δ≥1，那么隸屬度的修正公式如下：

如果Δ＜1，修正隸屬度按下述公式計算：

其中，

表示修正后的隸屬度，c’₁、c’₂…c’_d表示執行了需求響應的分類所對應的聚類中心。