[發(fā)明專利]基于隨機源矩陣和層次分析的用電特征辨識方法及系統(tǒng)

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• 申請日: 2022-03-30
• 公開（公告）號: CN114677019A
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 呂天光;李宜曉;何學倩;安沫霖;李蕊;閆濤;駱晨;吳少雷;馮玉;吳凱
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學;國網(wǎng)安徽省電力有限公司電力科學研究院;中國電力科學研究院有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06F17/18;G06F17/16;G06Q50/06
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 祖之強

本發(fā)明提供了一種基于隨機源矩陣和層次分析的用電特征辨識方法及系統(tǒng)，根據(jù)獲取的有功負荷數(shù)據(jù)和氣象因素數(shù)據(jù)，得到增廣數(shù)據(jù)源矩陣；通過移動窗口，從增廣數(shù)據(jù)源矩陣中選取子矩陣；根據(jù)子矩陣，得到第一目標層的因素，以第一目標層因素為準側(cè)，得到第二目標層的各個因素的兩兩比較判斷矩陣；根據(jù)兩兩比較判斷矩陣，得到第二目標層的各個因素相對于總目標的權(quán)重，根據(jù)第二目標層的各個因素作為準則時的第三目標層的排序權(quán)向量，構(gòu)建排序權(quán)矩陣，根據(jù)排序權(quán)矩陣，得到第三目標層各個因素相對于總目標的權(quán)重；根據(jù)第三目標層各個因素對于總目標的權(quán)重，得到有功負荷數(shù)據(jù)的分析結(jié)果；本發(fā)明實現(xiàn)了基于多個氣象因素的更準確用電行為分析。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于隨機源矩陣和層次分析的用電特征辨識方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

本部分的陳述僅僅是提供了與本發(fā)明相關(guān)的背景技術(shù)，并不必然構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。

大數(shù)據(jù)為智能電網(wǎng)的發(fā)展不斷注入了新的活力，因此掌握電力大數(shù)據(jù)的關(guān)鍵技術(shù)對電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和堅強智能電網(wǎng)的建立具有重要意義。智能電網(wǎng)背景下的電力系統(tǒng)是典型的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，配電網(wǎng)側(cè)的高級量測體系不斷產(chǎn)生實時、海量的數(shù)據(jù)。為滿足大體量、高異構(gòu)數(shù)據(jù)的快速處理與精準分析，本發(fā)明采用隨機源矩陣作為數(shù)據(jù)承載與處理工具。隨機源矩陣理論對數(shù)據(jù)的要求較低，能夠承載異源的數(shù)據(jù)，能夠同時承載區(qū)域性各節(jié)點電壓、電流、相角、有功負荷、無功負荷等數(shù)據(jù)；且隨機源矩陣對數(shù)據(jù)的直接利用率較高，無需進行去單位化、歸一化處理，適用于緊急狀況下的快速及實時性要求，符合極端天氣這一背景需要；最后，針對氣象因素，隨機源矩陣理論能夠較好體現(xiàn)氣象因素的累積作用，氣象因素對電力用戶用電行為的影響不是一一對應，也不是單一氣象因素的簡單疊加。另一方面，在極端天氣背景下，國內(nèi)外大規(guī)模停電事件頻頻發(fā)生。因此，快速、準確利用電網(wǎng)中海量數(shù)據(jù)，挖掘氣象因素與負荷用電行為之間的相關(guān)性，對輔助后續(xù)電力調(diào)度決策、提高電網(wǎng)極端天氣的應對能力，保障重要電力用戶供電可靠性具有重要意義。

錯綜復雜的氣象因素日益成為影響電力系統(tǒng)負荷特性的重要因素，電力用戶消費行為受其影響，復雜多變。電力用戶行為對維持電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行具有重要作用，因此考慮電力用戶的行為，挖掘氣象因素與電力用戶用電行為之間的潛在相關(guān)性，構(gòu)建氣象因素評估體系，實現(xiàn)從被動負載到主動負荷的轉(zhuǎn)變對智能電網(wǎng)建設(shè)及電網(wǎng)穩(wěn)定運行至關(guān)重要。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，目前針對耦合氣象因素與電力用戶相關(guān)性的研究欠缺，特別是缺少多個氣象因素之間或者多個耦合氣象因素橫向的對比分析，各個氣象因素指標之間較獨立，無法實現(xiàn)緊急氣象狀況下電網(wǎng)信息的快速和高效利用。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種基于隨機源矩陣和層次分析的用電特征辨識方法及系統(tǒng)，結(jié)合隨機矩陣理論和層次分析法，將氣象影響因素按支配關(guān)系分組形成有序的遞階層次結(jié)構(gòu)，通過兩兩比較的方式確定層次中各個因素的相對重要性，能夠根據(jù)特定地區(qū)氣候條件選出適合該地區(qū)的氣象因素，進而實現(xiàn)了基于最適合氣象因素的更準確用電行為分析。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明第一方面提供了一種基于隨機源矩陣和層次分析的用電特征辨識方法。

一種基于隨機源矩陣和層次分析的用電特征辨識方法，包括以下過程：

獲取待分析地區(qū)的有功負荷數(shù)據(jù)和氣象因素數(shù)據(jù)；

根據(jù)有功負荷數(shù)據(jù)構(gòu)建基本狀態(tài)矩陣，根據(jù)氣象因素數(shù)據(jù)構(gòu)建影響因素矩陣，根據(jù)基本狀態(tài)矩陣和影響因素矩陣，得到增廣數(shù)據(jù)源矩陣；

通過移動窗口，從增廣數(shù)據(jù)源矩陣中選取子矩陣；

根據(jù)子矩陣，得到第一目標層的因素，以第一目標層因素為準側(cè)，得到第二目標層的各個因素的兩兩比較判斷矩陣；