[發明專利]一種基于特征提取的空間負荷分布規律研究方法

在審

• 申請號: 202010231648.5
• 申請日: 2020-03-27
• 公開（公告）號: CN111461197A
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 彭鵬;邵宇鷹;唐軼斐;鄭申輝;姚初晴
• 申請（專利權）人: 國網上海市電力公司
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06Q50/06
• 代理公司: 上海元好知識產權代理有限公司 31323
• 代理人: 徐雯瓊;章麗娟

本發明提供了一種基于特征提取的空間負荷分布規律研究方法，該方法包含：S1、在某地域內按實際用地情況生成若干個用電功能小區并對電力負荷進行調研，得到負荷樣本；S2、提取各用電功能小區的地理特征信息，給定用地類型，通過用地類型和電力負荷數據求出各用電功能小區的負荷密度；S3、以地理特征信息為輸入信息，將各用電功能小區聚類為N種類別；S4、提取各類別、各用地類型的用電功能小區的負荷密度分布特征；S5、根據負荷密度分布特征，得到該地域的空間負荷分布規律。其優點是：該方法考慮了用電負荷的地理特征差異與電力負荷分區塊、分類型的特點，有效地刻畫了空間負荷的分布，能夠為配電網規劃和調度提供可靠依據，具有較強的實用性。

技術領域

本發明涉及空間負荷分布規律研究領域，具體涉及一種基于特征提取的空間負荷分布規律研究方法。

背景技術

隨著我國城市化、工業化進程的快速推進，社會用電量逐年增長，配電網規模不斷擴大，對配電網的管理及規劃也提出了新的要求。為實現對配電網的精細化管理及資源的優化配置，提升配電網規劃的質量和速度，需要對空間負荷的分布規律進行深入研究。目前，空間負荷分布規律的研究較少，已有的空間負荷分布規律的研究未充分考慮到空間負荷分布的地理特征差異和不連續的特點。

空間負荷分布規律與大氣污染、地質災害、自然資源等類別的空間分布規律有所不同，空間負荷的分布不僅與地理因素有關，其還與用地類型、人口密度等因素有關。空間負荷的分布會因為用地類型、用地面積、用地區域而產生較大差異，且在空間的分布不連續，因而在求取空間負荷分布規律時需要考慮到用地類型、地域差異等因素，不能用傳統的插值分析方法，然而目前研究人員尚未對此方面有較多關注。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于特征提取的空間負荷分布規律研究方法，該方法按某區域的實際用地生成若干個用電功能小區，并提取用電功能小區的地理特征信息，然后應用聚類算法對用電功能小區分類，再利用非參數核密度估計方法提取不同類別、不同用地類型樣本負荷密度的典型分布特征，進而得出研究區域內各類空間負荷的分布規律。該方法考慮到了地理特征差異與電力負荷分區塊、分類型的特點，有效地刻畫了空間負荷的分布，具有較強的實用性。

為了達到上述目的，本發明通過以下技術方案實現：

一種基于特征提取的空間負荷分布規律研究方法，該方法包含以下步驟：

S1、在某地域內按實際用地情況生成若干個用電功能小區，并對各用電功能小區的電力負荷進行調研，得到若干個負荷樣本；

S2、提取各用電功能小區的地理特征信息，給定各用電功能小區用地類型，通過用地類型信息和電力負荷數據求出各用電功能小區的負荷密度；

S3、以所述步驟S2中的地理特征信息為輸入信息，將各用電功能小區聚類為N種類別；

S4、提取各類別、各用地類型的用電功能小區的負荷密度分布特征；

S5、根據步驟S4提取的負荷密度分布特征，得到該地域整體的空間負荷分布規律。

優選地，所述地理特征信息包含直接獲取的信息和需要計算的信息，

直接獲取的信息包含：與最近主干道的距離A1、與最近商業中心的距離A2、與最近居民區的距離A3、與最近工業區的距離A4、與最近學校的距離A5、與市中心或區中心的距離A6、與最近河流的距離A7，與最近火車站的距離A8；

需要計算的信息包含：周圍2個小區半徑范圍內的居民用戶密度因素A9，周圍4個小區半徑范圍內的商業用戶密度因素A10，周圍6個小區半徑范圍內的工業用戶密度因素A11。

優選地，用戶密度因素計算公式為：

式中，G為某類用戶的密度因數，U為某類用戶數，S為面積，j為類型。