[發(fā)明專利]一種基于電力大數(shù)據(jù)的電網(wǎng)友好型負(fù)荷響應(yīng)方法

在審

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• 申請日: 2019-12-09
• 公開（公告）號: CN111047465A
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李利娟;陳永東;魯尚軍;劉紅良;唐睿;林琦;賴惠鎮(zhèn)
• 申請（專利權(quán)）人: 湘潭大學(xué)
• 主分類號: G06Q50/06
• 分類號: G06Q50/06;G06K9/62;G06N3/08
• 代理公司: 北京化育知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11833
• 代理人: 尹均利

1.一種基于電力大數(shù)據(jù)的電網(wǎng)友好型負(fù)荷響應(yīng)方法，其特征在于：包括響應(yīng)用戶選取、負(fù)荷預(yù)測單元、響應(yīng)策略流程和仿真分析；

所述響應(yīng)用戶選取采用K-means聚類方法提取響應(yīng)用戶；

所述負(fù)荷預(yù)測單元預(yù)測所述響應(yīng)用戶選取傳送來的用戶用電信息；

所述響應(yīng)策略根據(jù)所述負(fù)荷預(yù)測單元的結(jié)果作出響應(yīng)動作；

所述仿真分析對經(jīng)過所述響應(yīng)策略的結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真驗證。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電力大數(shù)據(jù)的電網(wǎng)友好型負(fù)荷響應(yīng)方法，其特征在于：所述K-means聚類方法的流程為從數(shù)據(jù)集中選取K個點，每個點初始地代表每個簇的聚類中心，然后計算剩余各個樣本到聚類中心的距離，將它賦給最近的簇，接著重新計算每一簇的平均值，整個過程不斷重復(fù)，若相鄰兩次調(diào)整都沒有變化，則數(shù)據(jù)聚類形成的簇已經(jīng)收斂；該算法的一個特點是在每次迭代中都考察每個樣本的分類是否正確，若不正確，就需調(diào)整，在全部樣本調(diào)整完后，再修改聚類中心，進(jìn)入下一次迭代。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于電力大數(shù)據(jù)的電網(wǎng)友好型負(fù)荷響應(yīng)方法，其特征在于：不斷重復(fù)所述K-means聚類方法直到滿足終止條件，所述終止條件為：

(1)沒有對象被重新分配給不同的聚類；

(2)聚類中心不再發(fā)生變化；

(3)誤差平方和局部最小。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于電力大數(shù)據(jù)的電網(wǎng)友好型負(fù)荷響應(yīng)方法，其特征在于：所述終止條件的算法步驟為：

(1)從N個數(shù)據(jù)對象任意選擇K個對象作為初始聚類中心；

(2)循環(huán)(3)到(4)直到每個聚類不再發(fā)生變化為止；

(3)根據(jù)每個聚類對象的均值(中心對象)，計算每個對象與這些中心對象的距離，并根據(jù)最小距離重新對相應(yīng)對象進(jìn)行劃分；

(4)重新計算每個聚類的均值(中心對象)，直到聚類中心不再變化；這種劃分使得下式最?。?/p>

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電力大數(shù)據(jù)的電網(wǎng)友好型負(fù)荷響應(yīng)方法，其特征在于：所述負(fù)荷預(yù)測單元的流程為采用基于遺傳算法改進(jìn)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測，所述遺傳算法使用Sheffield工具箱。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電力大數(shù)據(jù)的電網(wǎng)友好型負(fù)荷響應(yīng)方法，其特征在于：所述響應(yīng)策略的核心思想為：當(dāng)某一節(jié)點負(fù)荷達(dá)到用戶響應(yīng)閾值時，控制中心即向該節(jié)點用戶發(fā)送控制命令，用戶接收命令并進(jìn)行響應(yīng)，主動改變自身用電情況，以緩解電網(wǎng)負(fù)荷變化對電網(wǎng)安全運行造成的不利影響；

上述所提出的策略適用于電力用戶中可短時間減小用電功率或停運用電設(shè)備且用電體驗影響不大的負(fù)荷，或其運行具有時間彈性的負(fù)荷；為了避免同一電力節(jié)點的大量用戶同時響應(yīng)對電網(wǎng)造成的沖擊，首先根據(jù)用戶歷史負(fù)荷曲線，聚類分組成不同的用戶群，并對不同的組別設(shè)置不同的響應(yīng)閾值L_oni(i＝1，2，3，...)和恢復(fù)閾值L_offi(i＝1，2，3，...)，實現(xiàn)用戶的分組響應(yīng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于電力大數(shù)據(jù)的電網(wǎng)友好型負(fù)荷響應(yīng)方法，其特征在于：對用戶設(shè)置每次最短響應(yīng)時間T_min、單次最長響應(yīng)時間T_max以及響應(yīng)休止時間T_ω，其典型值分別為5s、10min和10min；用戶單次響應(yīng)時間T_i需滿足式T_min≤t_i≤T_max；

其中i＝1，2，3...；

如上式所示的條件，一次響應(yīng)結(jié)束后，用戶需等待T_ω時間才能再次接收控制中心發(fā)送給來的響應(yīng)指令。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電力大數(shù)據(jù)的電網(wǎng)友好型負(fù)荷響應(yīng)方法，其特征在于：所述仿真分析包括聚類分析、負(fù)荷預(yù)測單元和響應(yīng)策略仿真。