[發(fā)明專利]一種考慮負(fù)荷縱向特性的負(fù)荷聚類方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810199636.1
• 申請(qǐng)日: 2018-03-12
• 公開（公告）號(hào): CN108428055B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐文虎;馮志穎;牛哲文;楊毅豪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/06
• 分類號(hào): G06Q10/06;G06Q10/04;G06Q50/06;G06K9/62
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 馮炳輝

1.一種考慮負(fù)荷縱向特性的負(fù)荷聚類方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)輸入n個(gè)用戶T天內(nèi)的負(fù)荷數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理，并修正異常尖峰數(shù)據(jù)；

輸入配電網(wǎng)中n個(gè)電力用戶的歷史負(fù)荷值，歷史負(fù)荷值包括連續(xù)T天的負(fù)荷數(shù)據(jù)，每天采樣m個(gè)時(shí)刻的負(fù)荷值；對(duì)輸入的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理，假設(shè)為用戶i在第k天的負(fù)荷數(shù)據(jù)，其中表示第i個(gè)用戶第k天的第m個(gè)時(shí)刻歸一化前的負(fù)荷值；

x_ijk為第i個(gè)用戶第k天的第j個(gè)時(shí)刻歸一化后的負(fù)荷值，具體計(jì)算公式如下：

其中，表示第i個(gè)用戶第k天的第j個(gè)時(shí)刻歸一化前的負(fù)荷值，表示第i個(gè)用戶第k天的最小負(fù)荷值，表示第i個(gè)用戶第k天的最大負(fù)荷值；

由歸一化公式可見，負(fù)荷序列的最大負(fù)荷值出現(xiàn)異常，即出現(xiàn)異常尖峰，會(huì)對(duì)歸一化后的數(shù)據(jù)造成影響，惡化分布特性；因此在進(jìn)行數(shù)據(jù)歸一化之前，須先進(jìn)行異常尖峰數(shù)據(jù)的識(shí)別和修正，具體識(shí)別公式如下：

式中，和表示最大負(fù)荷值相鄰兩個(gè)時(shí)刻的負(fù)荷值，表示用戶i第k天的最大負(fù)荷值與相鄰兩個(gè)時(shí)刻的負(fù)荷值之差的均值，n表示所統(tǒng)計(jì)的天數(shù)，μ_i表示第i個(gè)用戶n個(gè)的均值，表示第i個(gè)用戶n個(gè)的方差；若則認(rèn)為該天最大負(fù)荷值異常，對(duì)該天最大負(fù)荷值作出修正，否則不作處理，具體修正公式如下：

式中，是對(duì)的修正，是對(duì)的修正；

2)計(jì)算每一個(gè)用戶T天內(nèi)各個(gè)時(shí)刻負(fù)荷均值和負(fù)荷方差；

3)構(gòu)建用戶的用電行為向量，向量的每一個(gè)元素為一個(gè)二維實(shí)數(shù)對(duì)，實(shí)數(shù)對(duì)中第一位表征負(fù)荷的橫向特性，第二位表征負(fù)荷的縱向特性；

4)計(jì)算兩個(gè)用戶之間的綜合距離系數(shù)，根據(jù)得出的距離矩陣進(jìn)行聚類。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮負(fù)荷縱向特性的負(fù)荷聚類方法，其特征在于：在步驟3)中，構(gòu)造每個(gè)用戶的用電行為向量，具體表示如下：

式中，m表示為每天所統(tǒng)計(jì)的時(shí)刻數(shù)，和σ_im分別表示用戶i第m個(gè)時(shí)刻在所統(tǒng)計(jì)的一段時(shí)間內(nèi)的負(fù)荷均值和負(fù)荷方差，第i個(gè)用戶第j個(gè)時(shí)刻負(fù)荷的橫向和縱向特性分別用步驟2)中計(jì)算的一段時(shí)間內(nèi)用戶各個(gè)時(shí)刻的負(fù)荷均值和方差σ_ij表示，具體計(jì)算公式如下：

式中，x_ijk為用戶i在第k天第j個(gè)時(shí)刻歸一化后的負(fù)荷值，T是所統(tǒng)計(jì)的周期，和σ_ij為T天內(nèi)用戶i在第j個(gè)時(shí)刻的負(fù)荷值的均值和方差。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮負(fù)荷縱向特性的負(fù)荷聚類方法，其特征在于：在步驟4)中，利用歐氏距離計(jì)算兩個(gè)用戶之間的用電行為差異性，具體計(jì)算公式如下：

式中，d_ilj表示用戶i和用戶l在第j個(gè)時(shí)刻的綜合距離，和σ_ij為T天內(nèi)用戶i在第j個(gè)時(shí)刻的負(fù)荷值的均值和方差，和σ_lj為T天內(nèi)用戶l在第j個(gè)時(shí)刻的負(fù)荷值的均值和方差，D_il表示用戶i和用戶l用電行為的距離，m表示每天所統(tǒng)計(jì)的時(shí)刻數(shù)；

根據(jù)所計(jì)算的兩兩用戶之間的距離值，形成兩兩比較的距離矩陣，然后根據(jù)距離矩陣的信息進(jìn)行層次聚類，合并距離最小的兩個(gè)簇，并計(jì)算其聚類中心，以此類推，直到只有一個(gè)簇剩下。