基于負(fù)荷特性分類的分時(shí)電價(jià)確定方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于負(fù)荷特性分類的分時(shí)電價(jià)確定方法，包括以下步驟：數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)處理；對(duì)預(yù)處理后的數(shù)據(jù)通過模糊c均值聚類算法進(jìn)行聚類分析得到各類電力用戶的平均用電負(fù)荷曲線；對(duì)所有電力用戶的綜合用電負(fù)荷曲線進(jìn)行峰平谷時(shí)段的劃分；分析需求響應(yīng)度；分析用電影響度；根據(jù)各類電力用戶的需求響應(yīng)度和用電影響度確定其分時(shí)電價(jià)調(diào)整方式，調(diào)整原則為：峰谷電價(jià)拉開比與各類電力用戶的需求響應(yīng)度成反比關(guān)系，與用電影響度成正比關(guān)系。本發(fā)明通過對(duì)用電負(fù)荷數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類分析，將電力用戶按負(fù)荷特性進(jìn)行分類，并結(jié)合需求響應(yīng)度和用電影響程度進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)了基于電力用戶用電負(fù)荷特性的分類分時(shí)電價(jià)，對(duì)傳統(tǒng)的分時(shí)電價(jià)調(diào)整起到重要作用。
【專利說明】基于負(fù)荷特性分類的分時(shí)電價(jià)確定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種分時(shí)電價(jià)確定方法，尤其涉及一種基于負(fù)荷特性分類的分時(shí)電價(jià)確定方法。
【背景技術(shù)】
[0002]從目前中國峰谷分時(shí)電價(jià)的實(shí)施情況來看，該政策取得了一定的移峰填谷的作用，但是仍然存在用戶反應(yīng)不足和用戶反應(yīng)過度的現(xiàn)象。用戶反應(yīng)不足則達(dá)不到移峰填谷、提高電網(wǎng)負(fù)荷率的目的，而用戶反應(yīng)過度則峰谷時(shí)段漂移或峰谷時(shí)段倒置，損害電力公司的利益。造成這種現(xiàn)象的原因是:對(duì)電力用戶的分類是通過需求分析，按照電力用戶性質(zhì)和營銷業(yè)務(wù)需要來劃分的，且目前中國國內(nèi)實(shí)施的分時(shí)電價(jià)大多是對(duì)所有的電力用戶實(shí)行統(tǒng)一的分時(shí)電價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。但同一行業(yè)的電力用戶，其負(fù)荷特性可能會(huì)有很大的差別，而不同行業(yè)的用戶其負(fù)荷特性卻可能非常相似。所以，不同的電力用戶其用電負(fù)荷特性和對(duì)分時(shí)電價(jià)的響應(yīng)程度并不相同，對(duì)所有的電力用戶實(shí)行統(tǒng)一的分時(shí)電價(jià)標(biāo)準(zhǔn)必然會(huì)導(dǎo)致用戶反應(yīng)不足和用戶反應(yīng)過度的現(xiàn)象。
[0003]如果讓用戶成為分時(shí)電價(jià)政策的主要參與者，實(shí)現(xiàn)合理引導(dǎo)用戶改變用電方式的目的，則可以解決上述問題，本發(fā)明正是基于這種思想而提出。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種基于負(fù)荷特性分類的分時(shí)電價(jià)確定方法。
[0005]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的:
[0006]本發(fā)明所述基于負(fù)荷特性分類的分時(shí)電價(jià)確定方法，包括以下步驟:
[0007](1)數(shù)據(jù)預(yù)處理:對(duì)采集到的用電負(fù)荷數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理；
[0008](2)對(duì)預(yù)處理后的數(shù)據(jù)通過模糊c均值聚類算法進(jìn)行聚類分析，將所有電力用戶按用電負(fù)荷特性進(jìn)行分類，得到多類電力用戶和各類電力用戶的平均用電負(fù)荷曲線；對(duì)所有電力用戶的綜合用電負(fù)荷曲線進(jìn)行峰平谷時(shí)段的劃分，得到統(tǒng)一的峰平谷時(shí)段；
[0009](3)對(duì)各類電力用戶的平均用電負(fù)荷曲線的峰谷時(shí)段負(fù)荷差、峰平時(shí)段負(fù)荷差和平谷時(shí)段負(fù)荷差進(jìn)行分析，得到各類電力用戶的需求響應(yīng)度；通過計(jì)算各類電力用戶在電量轉(zhuǎn)移后的平均用電負(fù)荷曲線的負(fù)荷率和峰谷負(fù)荷差變化，得到各類電力用戶對(duì)綜合用電負(fù)荷的影響程度，極小值標(biāo)準(zhǔn)化后得到各類電力用戶的用電影響度；
[0010](4)根據(jù)各類電力用戶的需求響應(yīng)度和用電影響度確定其分時(shí)電價(jià)調(diào)整方式，調(diào)整原則為:峰谷電價(jià)拉開比與各類電力用戶的需求響應(yīng)度成反比關(guān)系，與用電影響度成正比關(guān)系。
[0011]具體地，所述步驟(1)的標(biāo)準(zhǔn)化處理方法為:通過數(shù)據(jù)的極大值對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，轉(zhuǎn)化后的數(shù)據(jù)都在0到1之間，公式如下:
【權(quán)利要求】
1.一種基于負(fù)荷特性分類的分時(shí)電價(jià)確定方法，其特征在于:包括以下步驟:(1)數(shù)據(jù)預(yù)處理:對(duì)采集到的所有電力用戶的用電負(fù)荷數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，得到所有電力用戶的綜合用電負(fù)荷曲線；(2)對(duì)預(yù)處理后的數(shù)據(jù)通過模糊c均值聚類算法進(jìn)行聚類分析，將所有電力用戶按用電負(fù)荷特性進(jìn)行分類，得到多類電力用戶和各類電力用戶的平均用電負(fù)荷曲線；對(duì)所有電力用戶的綜合用電負(fù)荷曲線進(jìn)行峰平谷時(shí)段的劃分，得到統(tǒng)一的峰平谷時(shí)段；(3)對(duì)各類電力用戶的平均用電負(fù)荷曲線的峰谷時(shí)段負(fù)荷差、峰平時(shí)段負(fù)荷差和平谷時(shí)段負(fù)荷差進(jìn)行分析，得到各類電力用戶的需求響應(yīng)度；通過計(jì)算各類電力用戶在電量轉(zhuǎn)移后的平均用電負(fù)荷曲線的負(fù)荷率和峰谷負(fù)荷差變化，得到各類電力用戶對(duì)綜合用電負(fù)荷的影響程度，極小值標(biāo)準(zhǔn)化后得到各類電力用戶的用電影響度；(4)根據(jù)各類電力用戶的需求響應(yīng)度和用電影響度確定其分時(shí)電價(jià)調(diào)整方式，調(diào)整原則為:峰谷電價(jià)拉開比與各類電力用戶的需求響應(yīng)度成反比關(guān)系，與用電影響度成正比關(guān)系。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于負(fù)荷特性分類的分時(shí)電價(jià)確定方法，其特征在于:所述步驟(1)的標(biāo)準(zhǔn)化處理方法為:通過數(shù)據(jù)的極大值對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，轉(zhuǎn)化后的數(shù)據(jù)都在0到1之間，公式如下:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于負(fù)荷特性分類的分時(shí)電價(jià)確定方法，其特征在于:所述步驟(2)的聚類分析方法為:首先對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化后的負(fù)荷數(shù)據(jù)進(jìn)行減法聚類，得到初始化聚類中心P°和聚類數(shù)目的最大值cmax，再通過模糊決策算法和基于可能性分布的聚類有效性函數(shù)FP (U;c)在聚類數(shù)目c和加權(quán)指數(shù)m的取值范圍內(nèi)計(jì)算最優(yōu)參數(shù)c*和m*,最后通過聚類中心P0和優(yōu)化后的參數(shù)c*、m*來初始化FCM算法，得到最優(yōu)的聚類結(jié)果。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于負(fù)荷特性分類的分時(shí)電價(jià)確定方法，其特征在于:所述計(jì)算最優(yōu)參數(shù)c*和m*包括以下步驟:①令聚類數(shù)目c=2;②令加權(quán)指數(shù)m=l.1 ；③由FCM(m，c)求目標(biāo)函數(shù)Jm (U*, P*)、劃分熵Hm (U* ;c);④判斷m是否大于等于2.5，如果是，則進(jìn)入下一步，如果不是，則令m=m+0.1，并返回步驟③；⑤模糊決策得m。*；⑥由FCM(mc*，c)求聚類有效性函數(shù)FP (U;c)；⑦判斷c是否大于等于cmax，如果是，則進(jìn)入下一步，如果不是，則令c=c+l，并返回步驟②；⑧由min FP (U;c)求 c*、m*。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于負(fù)荷特性分類的分時(shí)電價(jià)確定方法，其特征在于:所述步驟(2)中，通過模糊隸屬度即半梯形隸屬度函數(shù)和聚類算法相結(jié)合的方法對(duì)所有電力用戶的綜合用電負(fù)荷曲線進(jìn)行峰平谷時(shí)段劃分，具體包括以下步驟:①通過模糊隸屬函數(shù)確定出綜合用電負(fù)荷曲線上各點(diǎn)處于峰、谷時(shí)段的可能性；②利用聚類算法將綜合用電負(fù)荷曲線初步劃分為峰時(shí)段、平時(shí)段、谷時(shí)段三個(gè)時(shí)段；③對(duì)聚類算法得到的時(shí)段進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)峰平谷時(shí)段劃分。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于負(fù)荷特性分類的分時(shí)電價(jià)確定方法，其特征在于:所述步驟①中，采用的確定方法為:綜合用電負(fù)荷曲線上最高點(diǎn)的峰隸屬度為100%，最低點(diǎn)的峰隸屬度為0 ;綜合用電負(fù)荷曲線上最低點(diǎn)的谷隸屬度為100%，最高點(diǎn)的谷隸屬度為0 ;綜合用電負(fù)荷曲線上其余各點(diǎn)的峰谷隸屬度通過隸屬度函數(shù)來確定。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于負(fù)荷特性分類的分時(shí)電價(jià)確定方法，其特征在于:所述步驟③中，對(duì)聚類算法得到的時(shí)段進(jìn)行調(diào)整的方法是:在進(jìn)行時(shí)段劃分時(shí)，高峰時(shí)段和低谷時(shí)段為4~10小時(shí)；平時(shí)段不小于4小時(shí)；峰平谷時(shí)段的時(shí)間間隔不少于2個(gè)小時(shí)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于負(fù)荷特性分類的分時(shí)電價(jià)確定方法，其特征在于:所述步驟(4)中，分時(shí)電價(jià)的峰谷電價(jià)拉開比1的計(jì)算公式為:
【文檔編號(hào)】G06Q50/06GK103679555SQ201310688231
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月16日
【發(fā)明者】寇健, 覃勉, 羅伶 申請(qǐng)人:成都安健發(fā)科技有限公司