一種基於需求響應的電力負荷聚類方法
2023-11-01 21:16:37
一種基於需求響應的電力負荷聚類方法
【專利摘要】本發明公開了一種基於需求響應的電力負荷聚類方法，屬於智能電網領域。本發明通過構建特性指標和綜合相似係數並計算，將種類繁多的大用戶聚為有限幾類。在構建大用戶特性指標時創造性的提出了負荷波動係數、負荷分布指數、負荷調整極限以及臨界峰谷電價比等特性指標，從用電特性和響應特性兩大方面對一個大用戶做了系統的描述，因此本發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，實現對電網中各大用戶進行更加準確的負荷調度，同時特性指標及相似係數計算公式簡潔，所需數據貼近實際，更易於在實際工程展開實施。
【專利說明】一種基於需求響應的電力負荷聚類方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及智能電網領域，具體是涉及一種基於需求響應的電力負荷聚類方法。
【背景技術】
[0002] 在目前的配電網中，大用戶是用電主體，所謂大用戶，目前主要指的是各種工業用 戶以及商場、辦公大樓等用電大戶。大用戶的負荷佔電網總負荷的絕大多數，因此對大用戶 的用電監控就顯得尤為重要。
[0003] 而由於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 特性又差別很大，目前的集中電力負荷聚類方法聚類結果較差，不能準確高效地供大用戶 做出決策，不能滿足現在電力系統的需求。
[0004] 智能電網講究"網-荷"之間的互動，通過需求響應對電網進行準確的調度是未來 智能電網的一大特點，因此，為了實現對電網的準確調度，必須要對大用戶的用電特性及需 求響應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，實現對電網中各大用戶 進行更加準確的負荷調度。
【發明內容】
[0006] 發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種聚類精度高的基於 需求響應的電力負荷聚類方法，實現對電網中各大用戶進行更加準確的負荷調度。
[0007] 技術方案：為實現上述目的，本發明的一種基於需求響應的電力負荷聚類方法，包 括以下步驟：
[0008] (1)讀取配電網中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的歷史電價值構建數據樣 本，所述m是指大用戶個數總和，m是正整數；
[0009] (2)構建基於需求響應的電力負荷特性指標，所述電力負荷特性指標包括負荷波 動係數ε、負荷峰谷差指標δ、負荷分布指數φ、負荷調整極限 Y和臨界峰谷電價比?; [0010] ⑶根據步驟（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 綜合相似係數Cij,其中1彡i彡m，1彡j彡m ;
[0011] (4)如果步驟（3)中所述綜合相似係數Cij大於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] 負荷波動係數ε
【權利要求】
1. 一種基於需求響應的電力負荷聚類方法，其特徵在於：包括以下步驟： (1) 讀取配電網中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的歷史電價值構建數據樣本，所 述m是指大用戶個數總和，m是正整數； (2) 構建基於需求響應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ε、負荷峰谷差指標δ、負荷分布指數φ、負荷調整極限Y和臨界峰谷電價比a; (3) 根據步驟（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 相似係數Cij,其中1彡;[彡1]1，1彡_]_彡1]1; (4) 如果步驟（3)中所述綜合相似係數大於0. 9,將第i大用戶與第j大用戶聚為 一類。
2. 根據權利要求1所述的基於需求響應的電力負荷聚類方法，其特徵在於：步驟（2) 中所述電力負荷特性指標的計算公式如下： 負荷波動係數
其中，Lt是指大用戶在典型日的t時段內平均負荷，Lt+1是指大用戶在典型日的t+Ι時 段內平均負荷，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型日內量太1?荷信，minL*是指典型日內最小負荷值； 負荷分布指數
其中，Pp是指電荷峰時段對應的電價值，Pni是指電荷平時段對應的電價值，Pv是指電荷 谷時段對應的電價值，qp是指電荷峰時段內的累計用電量，qm是指電荷平時段內的累計用 電量，qv是指電荷谷時段內的累計用電量，qt是指24個時段內各時段的用電量； 負荷調整極限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後的標么值，CO1是指用戶1的臨界峰谷 電價比。
3. 根據權利要求1所述的基於需求響應的電力負荷聚類方法，其特徵在於：步驟（3) 中所述第i大用戶與第j大用戶之間的綜合相似係數的計算公式如下：
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大用戶的負荷波動係數。
4.根據權利要求1所述的基於需求響應的電力負荷聚類方法，其特徵在於：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係數Cik，當第i大用戶與第k大用戶 之間的綜合相似係數cik大於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 優先權日:2014年8月25日
【發明者】陳星鶯, 王剛, 姚建國, 廖迎晨, 餘昆 申請人:河海大學, 國家電網公司, 國網寧夏電力公司, 中國電力科學研究院