[發(fā)明專利]一種基于用電情況大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)聚類分析方法

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• 申請日: 2021-08-16
• 公開（公告）號(hào): CN113723671A
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝洪潮;武明虎;張曉星;姜久春
• 申請（專利權(quán)）人: 盛隆電氣集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06K9/62;G06F16/2458;G06Q50/06
• 代理公司: 北京市領(lǐng)專知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11590
• 代理人: 宗亞娟

1.一種基于用電情況大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)聚類分析方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一：大數(shù)據(jù)采集

選擇規(guī)定區(qū)域內(nèi)所有用電用戶作為采集對象，先對作為采集對象的用電用戶的檔案信息數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，再選定一個(gè)歷史時(shí)間區(qū)間，并對該部分用電用戶在該歷史時(shí)間區(qū)間的用電數(shù)據(jù)進(jìn)行信息采集，同時(shí)利用電流傳感器和電壓傳感器對用戶的實(shí)時(shí)用電數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，所述電流傳感器和電壓傳感器預(yù)設(shè)在用電用戶的電表內(nèi)，然后將用電用戶的檔案信息數(shù)據(jù)和歷史用電數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，得到由所有用電用戶的檔案信息數(shù)據(jù)和歷史用電數(shù)據(jù)組成的大數(shù)據(jù)集；

步驟二：無用數(shù)據(jù)篩除

根據(jù)步驟一，先對大數(shù)據(jù)集中的無用用電數(shù)據(jù)進(jìn)行篩除，所述無用用電數(shù)據(jù)為無功率變化的用電數(shù)據(jù)，接著確定用電用戶的理論上的標(biāo)準(zhǔn)用電數(shù)據(jù)值，再將大數(shù)據(jù)集中的用電用戶歷史用電數(shù)據(jù)與用電用戶標(biāo)準(zhǔn)用電數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，其中與用電用戶標(biāo)準(zhǔn)用電數(shù)據(jù)差距超過標(biāo)準(zhǔn)值的作為異常用電行為數(shù)據(jù)，與用電用戶標(biāo)準(zhǔn)用電數(shù)據(jù)差距在標(biāo)準(zhǔn)值內(nèi)的作為有用用電數(shù)據(jù)，并對得到的異常用電行為進(jìn)行篩選標(biāo)記，對得到的有用用電數(shù)據(jù)進(jìn)行保留；

步驟三：有用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

根據(jù)步驟二，先將保留下來的有用用電數(shù)據(jù)備份為兩組以上的數(shù)據(jù)副本，接著利用負(fù)載均衡機(jī)制將與數(shù)據(jù)副本數(shù)量匹配的存儲(chǔ)任務(wù)動(dòng)態(tài)分發(fā)至不同的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)上，然后將利用不同的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)對對應(yīng)的數(shù)據(jù)副本進(jìn)行動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)，得到用電用戶的用電數(shù)據(jù)樣本；

步驟四：數(shù)據(jù)樣本聚類

根據(jù)步驟三，選定用于聚類的不同樣本特征，利用聚類算法，根據(jù)樣本特征相似性對用戶用電數(shù)據(jù)樣本進(jìn)行計(jì)算分析，并根據(jù)分析出的結(jié)果將用戶用電數(shù)據(jù)樣本分為規(guī)定數(shù)量的數(shù)據(jù)聚合類；

步驟五：聚合類數(shù)據(jù)對比

根據(jù)步驟四，將樣本特征不同的聚合類數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，分析出不同聚合類數(shù)據(jù)中用戶的用電情況受不同因素影響的規(guī)律；

步驟六：分析結(jié)論輸出

根據(jù)步驟五，先依據(jù)分析出的用戶用電情況和規(guī)律預(yù)測不同用戶的用電模式和用電水平，再根據(jù)不同用戶的用電模式和用電水平為用戶制定對應(yīng)的供電和用電策略。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于用電情況大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)聚類分析方法，其特征在于：所述步驟一中，所述用戶的檔案信息數(shù)據(jù)包括用戶用行業(yè)類別、用戶用電類別和電氣設(shè)備類別，所述用戶的檔案信息數(shù)據(jù)通過供電公司獲取。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于用電情況大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)聚類分析方法，其特征在于：所述步驟一中，所述用戶的歷史用電數(shù)據(jù)包括用電功率、用電電壓和用電電流，所述用戶的歷史用電數(shù)據(jù)通過智能電表采集。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于用電情況大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)聚類分析方法，其特征在于：所述步驟一中，所述采集對象的分布范圍位于同一個(gè)城市內(nèi)，所述規(guī)定時(shí)間區(qū)間大于30天。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于用電情況大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)聚類分析方法，其特征在于：所述步驟二中，所述用電用戶的異常用電行為包括用戶用電設(shè)備的漏電危險(xiǎn)和用戶的偷電行為，得到用戶異常用電行為數(shù)據(jù)后對該用戶的實(shí)時(shí)用電數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測，實(shí)時(shí)判斷該用戶的用電行為是否存在危險(xiǎn)和違規(guī)，并根據(jù)判斷結(jié)果進(jìn)行預(yù)警提示和追蹤調(diào)查。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于用電情況大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)聚類分析方法，其特征在于：所述步驟二中，所述用戶標(biāo)準(zhǔn)用電數(shù)據(jù)為用戶無異常用電行為的用電數(shù)據(jù)，通過用戶的檔案信息數(shù)據(jù)計(jì)算和預(yù)估得到。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于用電情況大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)聚類分析方法，其特征在于：所述步驟四中，對存儲(chǔ)的有用用電數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類前先對用電數(shù)據(jù)的負(fù)荷單位和時(shí)間單位進(jìn)行統(tǒng)一，使用電數(shù)據(jù)得到規(guī)整并同一規(guī)格。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于用電情況大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)聚類分析方法，其特征在于：所述步驟四中，所述用戶用電數(shù)據(jù)的樣本特征包括用戶用電功率、用戶用電電壓、用戶用電種類和用戶用電時(shí)間，所述聚類算法選自K-means聚類算法和凝聚型層次聚類算法中的一種。