[發(fā)明專利]基于卷積網(wǎng)絡(luò)及協(xié)同過濾的分布式配電網(wǎng)電價調(diào)整方法

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• 申請日: 2022-02-21
• 公開（公告）號: CN114493362A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李興;謝繼冉;羅國敏;張世偉;王笛;段清天;孫漢林;鄭彥文;李永贊
• 申請（專利權(quán)）人: 山東翰林科技有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q30/02;G06Q50/06;G06F16/9536;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 濟南知來知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 37276
• 代理人: 曹麗

本發(fā)明提供一種基于卷積網(wǎng)絡(luò)及協(xié)同過濾的分布式配電網(wǎng)電價調(diào)整方法，包括：1、根據(jù)配電網(wǎng)數(shù)據(jù)進行特征提取；2、評分矩陣構(gòu)造；3、奇異值分解；4、相似程度計算；5、確認待推薦用戶；6、根據(jù)其排序選取推薦用戶。該發(fā)明采用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法實現(xiàn)含分布式電源配電網(wǎng)出力預(yù)測，實現(xiàn)數(shù)據(jù)特征提取，預(yù)測含分布式電源配電網(wǎng)出力充沛時段，利用預(yù)測結(jié)果進行電價調(diào)整。還采用基于奇異值分解分解和模型的協(xié)同過濾方法對用戶推送電價優(yōu)惠信息，奇異值分解方法應(yīng)用范圍廣泛，適用于大規(guī)模數(shù)據(jù)；基于模型的協(xié)同過濾方法能夠提高協(xié)同過濾性能，更精準地篩選排序。根據(jù)用戶與目標用戶之間的相似度排序，確定最終推薦用戶，降低非必要的信息傳播成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)及其自動化技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種電價調(diào)整的軟件計算方式，特別是一種基于卷積網(wǎng)絡(luò)及協(xié)同過濾的分布式配電網(wǎng)電價調(diào)整方法。

背景技術(shù)

隨著國際能源供應(yīng)緊張與大氣污染導(dǎo)致環(huán)境變化，可再生能源的受重視程度日益提高，其中以風電、光伏為代表的清潔能源發(fā)展迅速。但分布式能源受天氣條件和地理環(huán)境影響，功率輸出具有隨機性，故而難以調(diào)控，給配電網(wǎng)帶來波動性，且分布式能源出力不能與用戶側(cè)用電高峰時間高度匹配。因此，通過儲能設(shè)備進行電能削峰填谷，是良好的解決方案。然而，目前儲能技術(shù)的發(fā)展尚未成熟，仍具有局限性。如抽水蓄能技術(shù)雖然較為完善，但其利用受地形條件的制約，同時防水涂層制備價格高昂，成本問題得不到解決，因而限制了其應(yīng)用。考慮到儲能技術(shù)尚待進一步發(fā)展，且儲能過程中的能量轉(zhuǎn)換本身會導(dǎo)致電能損耗，因此希望通過其他手段促進解決含分布式能源配電網(wǎng)中的電能消納問題，從而提高電能的利用效率。目前在國內(nèi)外研究中，關(guān)于配電網(wǎng)電價調(diào)整主要基于投資成本以及用戶需求，與配電網(wǎng)本身發(fā)電量聯(lián)系較弱，而在含分布式能源的配電網(wǎng)中，負荷處于高峰期時分布式電源出力不一定多，造成了大量棄風棄光現(xiàn)象。

傳統(tǒng)的配電網(wǎng)電價調(diào)整方法主要有：1)平衡賬戶調(diào)整機制，根據(jù)平衡賬戶的盈虧開啟電價調(diào)整工作，當平衡賬戶盈利大于一定幅度時，適量降低電價以還利于民，當平衡賬戶虧損一定幅度時，適量提高電價從而予以補償。2)上下浮動比例電價調(diào)整機制，通過高峰用電量上浮比例以及低谷用電量下浮比例對平段電價予以加權(quán)，從而制定出高峰電價與低谷電價，對電價進行調(diào)整。3)階梯電價調(diào)整機制，對不同領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)耗能進行監(jiān)控管制，對高耗能型產(chǎn)業(yè)采取差別電價，執(zhí)行懲罰型電價，對居民電價制度予以調(diào)整，保證低收入人群基本生活。

卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種深度學(xué)習的研究方向，通過學(xué)習輸入數(shù)據(jù)樣本的內(nèi)在表達和規(guī)律層次從而提取出數(shù)據(jù)樣本深層次的特征，目前在多個領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)都開展了廣泛應(yīng)用。現(xiàn)有配電網(wǎng)電價調(diào)整機制的局限性為，基于負荷需求的電價機制不能很好地對電網(wǎng)出力做出正面反饋，導(dǎo)致兩者聯(lián)系較弱。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一種通過卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)深度提取信息特征的特點，對配電網(wǎng)中各類傳感器采集到的數(shù)據(jù)進行特征分析，預(yù)測出發(fā)電量充沛的時段，并對電價進行復(fù)合調(diào)控，配合協(xié)同過濾作為推薦合作機制，通過給予輸入數(shù)據(jù)信息對應(yīng)程度的回應(yīng)達到篩選信息的基于卷積網(wǎng)絡(luò)及協(xié)同過濾的分布式配電網(wǎng)電價調(diào)整方法。

本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實現(xiàn)：一種基于卷積網(wǎng)絡(luò)及協(xié)同過濾的分布式配電網(wǎng)電價調(diào)整方法，包括以下步驟：

S1、根據(jù)配電網(wǎng)數(shù)據(jù)進行特征提取：

調(diào)取數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，應(yīng)用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對傳感器數(shù)據(jù)、用電負荷數(shù)據(jù)以及時間數(shù)據(jù)進行特征提取，而后進行預(yù)測；

S2、評分矩陣構(gòu)造：

將不同時段的電價量化，用評分矩陣P_a×b(a≥b)表示用戶對電價的評分，P_x,y表示用戶x對電價y的評分，表示用戶x對不同電價評分的平均值；

S3、奇異值分解：

對P_a×b進行奇異值分解，再求P′P的特征值，得到E；再計算P′P的特征向量，得到F；最后求取PP′的特征向量，得到D；