[发明专利]一种基于聚类分析的用电分析及优化调度方法

说明书

本发明属于用电管理领域，具体涉及一种基于聚类分析的用电分析及优化调度方法。其特征在于步骤如下：步骤一：输入设备有功功率数据；步骤二：确定最佳聚类数；步骤三：按照最佳聚类数对有功功率数据进行聚类；步骤四：绘制典型类别的小时功率曲线；步骤五：将聚类结果用表格形式展示；步骤六：寻找用电规律；步骤七：识别用电异常日；步骤八：对当前用电模式进行优化调度。使用本发明能够直观地呈现了一台设备的日用电规律，便于对设备进行用电分析，在考虑地方峰谷电价和用电可平移性的基础上，本发明为设备用电优化调度提供了参考，在总用电量不变的前提下对设备用电进行了时间上的平移，不仅实现了错峰用电，还节省了电费。

技术领域

本发明属于用电管理领域，具体涉及一种基于聚类分析的用电分析及优化调度方法。

背景技术

近年来，随着我国经济的快速发展，社会对电力资源的需求量不断提升。在电力资源的使用过程，经常会出现一些用电高峰期，其出现会严重影响电力资源的安全使用，也会对用电客户造成一定的影响。为了避免出现电力资源的使用高峰期，需要采取一定的措施来减少电力高峰期的出现，实现错峰用电。科学合理地开展错峰用电，可以提高电网供电设备的负荷率和利用率，缓和高峰时段的供用电矛盾。

现有错峰用电管理在安排用户错峰时通常不考虑用户的实际用电特点，主要是根据用户的用电性质和负荷等级进行优先排序，这样相对粗放的安排方式往往会使得错峰效果不佳。而且，很多电力部门将错峰用电当成缺电期间的短期工作来对待，在实施上单纯依靠行政手段，无法在长期内持续实行高效的错峰用电。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于聚类分析的用电分析及优化调度方法，其利用历史功率数据，分析用电规律并识别用电异常情况，同时结合用电性质和地方电价，对设备用电进行优化调度。

本发明是通过如下技术方案来实现的：

即一种基于聚类分析的用电分析及优化调度方法，其特征在于步骤如下：

步骤一：输入设备有功功率数据

输入设备有功功率数据，将一个月30天里每小时的有功功率数据表示为其中，代表第一天零时到一时的有功功率序列，P₁¹代表第一天一时到二时的有功功率序列，代表第二天零时到一时的有功功率序列，以此类推；

步骤二：确定最佳聚类数

将聚类数用符号p来表示，将有功功率序列集合划分成p类的过程如下：

(1)设置最大迭代次数，并在样本范围内随机均匀选择p个点作为初始聚类中心，分别记为c₁,c₂,…,c_p，其c_k(1≤k≤p)可以表示为c_k＝(c_k(1),c_k(2),…,c_k(12))；

(2)计算有功功率序列和每个聚类中心c_k(1≤k≤p)的距离，距离的计算公式为：

(3)将每个有功功率序列分类到距离最近的中心；

(4)重新计算聚类中心，将被划分到第C_k类的有功功率序列的数量记作N_k，那么新的第k类聚类中心的计算公式如下：

(5)重复步骤(2)、(3)、(4)直到达到最大迭代次数；

计算聚类数为p的误差平方和(sum of the squared errors,SSE)，计算公式如下：

绘制SSE和聚类数的关系图，找到这一点所对应的p值，即为最佳聚类数；