一種基于需求響應(yīng)的電力負荷聚類方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于需求響應(yīng)的電力負荷聚類方法，屬于智能電網(wǎng)領(lǐng)域。本發(fā)明通過構(gòu)建特性指標和綜合相似系數(shù)并計算，將種類繁多的大用戶聚為有限幾類。在構(gòu)建大用戶特性指標時創(chuàng)造性的提出了負荷波動系數(shù)、負荷分布指數(shù)、負荷調(diào)整極限以及臨界峰谷電價比等特性指標，從用電特性和響應(yīng)特性兩大方面對一個大用戶做了系統(tǒng)的描述，因此本發(fā)明對大用戶的聚類更加準確科學，符合實際，提高了聚類的準確性，實現(xiàn)對電網(wǎng)中各大用戶進行更加準確的負荷調(diào)度，同時特性指標及相似系數(shù)計算公式簡潔，所需數(shù)據(jù)貼近實際，更易于在實際工程展開實施。
【專利說明】一種基于需求響應(yīng)的電力負荷聚類方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及智能電網(wǎng)領(lǐng)域，具體是涉及一種基于需求響應(yīng)的電力負荷聚類方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 在目前的配電網(wǎng)中，大用戶是用電主體，所謂大用戶，目前主要指的是各種工業(yè)用 戶以及商場、辦公大樓等用電大戶。大用戶的負荷占電網(wǎng)總負荷的絕大多數(shù)，因此對大用戶 的用電監(jiān)控就顯得尤為重要。
[0003] 而由于大用戶所涉及的用戶種類廣泛，不同類型用戶之間的用電特性和需求響應(yīng) 特性又差別很大，目前的集中電力負荷聚類方法聚類結(jié)果較差，不能準確高效地供大用戶 做出決策，不能滿足現(xiàn)在電力系統(tǒng)的需求。
[0004] 智能電網(wǎng)講究"網(wǎng)-荷"之間的互動，通過需求響應(yīng)對電網(wǎng)進行準確的調(diào)度是未來 智能電網(wǎng)的一大特點，因此，為了實現(xiàn)對電網(wǎng)的準確調(diào)度，必須要對大用戶的用電特性及需 求響應(yīng)特性進行準確的把握。
[0005] 因此，需要一種電力負荷聚類方法來提高聚類的準確性，實現(xiàn)對電網(wǎng)中各大用戶 進行更加準確的負荷調(diào)度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種聚類精度高的基于 需求響應(yīng)的電力負荷聚類方法，實現(xiàn)對電網(wǎng)中各大用戶進行更加準確的負荷調(diào)度。
[0007] 技術(shù)方案：為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一種基于需求響應(yīng)的電力負荷聚類方法，包 括以下步驟：
[0008] (1)讀取配電網(wǎng)中m個電力大用戶的歷史負荷值以及與歷史負荷值相對應(yīng)的歷 史電價值，利用m個大用戶的歷史負荷值和與歷史負荷值相對應(yīng)的歷史電價值構(gòu)建數(shù)據(jù)樣 本，所述m是指大用戶個數(shù)總和，m是正整數(shù)；
[0009] (2)構(gòu)建基于需求響應(yīng)的電力負荷特性指標，所述電力負荷特性指標包括負荷波 動系數(shù)ε、負荷峰谷差指標δ、負荷分布指數(shù)φ、負荷調(diào)整極限 Y和臨界峰谷電價比?; [0010] ⑶根據(jù)步驟（2)中所述電力負荷特性指標計算第i大用戶與第j大用戶之間的 綜合相似系數(shù)Cij,其中1彡i彡m，1彡j彡m ;
[0011] (4)如果步驟（3)中所述綜合相似系數(shù)Cij大于0. 9,就將第i大用戶與第j大用 戶聚為一類。
[0012] 進一步地，所述各電力負荷特性指標的計算公式如下：
[0013] 負荷波動系數(shù)ε

【權(quán)利要求】
1. 一種基于需求響應(yīng)的電力負荷聚類方法，其特征在于：包括以下步驟： (1) 讀取配電網(wǎng)中m個電力大用戶的歷史負荷值以及與歷史負荷值相對應(yīng)的歷史電價 值，利用m個大用戶的歷史負荷值和與歷史負荷值相對應(yīng)的歷史電價值構(gòu)建數(shù)據(jù)樣本，所 述m是指大用戶個數(shù)總和，m是正整數(shù)； (2) 構(gòu)建基于需求響應(yīng)的電力負荷特性指標，所述電力負荷特性指標包括負荷波動系 數(shù)ε、負荷峰谷差指標δ、負荷分布指數(shù)φ、負荷調(diào)整極限Y和臨界峰谷電價比a; (3) 根據(jù)步驟（2)中所述電力負荷特性指標計算第i大用戶與第j大用戶之間的綜合 相似系數(shù)Cij,其中1彡;[彡1]1，1彡_]_彡1]1; (4) 如果步驟（3)中所述綜合相似系數(shù)大于0. 9,將第i大用戶與第j大用戶聚為 一類。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于需求響應(yīng)的電力負荷聚類方法，其特征在于：步驟（2) 中所述電力負荷特性指標的計算公式如下： 負荷波動系數(shù)
其中，Lt是指大用戶在典型日的t時段內(nèi)平均負荷，Lt+1是指大用戶在典型日的t+Ι時 段內(nèi)平均負荷，典型日是指一天，典型日被平均分為24個時段； max L ..... min 負荷峰谷差指標δ:<>= - maxL1 其中，maxLt是指A型日內(nèi)量太1?荷信，minL*是指典型日內(nèi)最小負荷值； 負荷分布指數(shù)
其中，Pp是指電荷峰時段對應(yīng)的電價值，Pni是指電荷平時段對應(yīng)的電價值，Pv是指電荷 谷時段對應(yīng)的電價值，qp是指電荷峰時段內(nèi)的累計用電量，qm是指電荷平時段內(nèi)的累計用 電量，qv是指電荷谷時段內(nèi)的累計用電量，qt是指24個時段內(nèi)各時段的用電量； 負荷調(diào)整極限γ:r= (max[-
其中，maxL是指年最大債荷，minL是指年最小負荷，If表不年平均負荷； 臨界峰谷電價比 W 其中，％是指用戶1的臨界峰谷電價比歸一化后的標幺值，CO1是指用戶1的臨界峰谷 電價比。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于需求響應(yīng)的電力負荷聚類方法，其特征在于：步驟（3) 中所述第i大用戶與第j大用戶之間的綜合相似系數(shù)的計算公式如下：
其中，min(δpδ」）是指δpδ」中的較小值，min(εpε」）是指εpε」中的較小值，π?ι^ΦρΦ」）是指ΦρΦ」中的較小值，minUpYj)是指Yi,Yj的較小值， 是指·中的較小值，maxdd',+ }是指Si, 中的較大值，max(ei，￡j)是指￡i，^中 的較大值，max(ΦρΦ』）是指ΦρΦ』中的較大值，max(Yi, Y j)是指Yi, Yj的較大值，max(?是指?％中的較大值，Si是指第i大用戶的負荷波動系數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于需求響應(yīng)的電力負荷聚類方法，其特征在于：另有第k大用戶，計算第i大用戶與第k大用戶之間的綜合相似系數(shù)Cik，當?shù)趇大用戶與第k大用戶 之間的綜合相似系數(shù)cik大于0. 9時，將第i大用戶與第k大用戶歸為一類，同時將第i大 用戶、第j大用戶和第k大用戶都歸為一類，其中I<k<m。
【文檔編號】G06Q50/06GK104240144SQ201410420955
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年8月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月25日
【發(fā)明者】陳星鶯, 王剛, 姚建國, 廖迎晨, 余昆 申請人:河海大學, 國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)寧夏電力公司, 中國電力科學研究院