本發(fā)明涉及電力需求響應領域，更具體地說，涉及一種電力負荷的分類方法及系統(tǒng)。

背景技術：

在目前的智能電網中，用電高峰時，主要通過需求響應技術對大用戶進行負荷調度。所謂大用戶，主要指的是各種用電量大的生產企業(yè)。為了更好的實現(xiàn)需求響應，必須要對不同電力用戶的負荷進行準確的分類。電力負荷分類就是將負荷變化規(guī)律相似的用戶歸為一類，其目的在于幫助電網公司、電能服務商準確掌握用戶的電力消費模式和需求響應潛力，為實現(xiàn)需求響應和企業(yè)生產調度的協(xié)同優(yōu)化提供重要依據。

目前，應用于電力負荷分類的方法主要有：K-均值算法、K-中心點算法、模糊C-均值算法、基于粒子群的電力負荷分類算法、基于粒子群優(yōu)化并行神經網絡的電力負荷分類算法等。目前的電力負荷數(shù)據都是復雜多樣的，以上算法雖然滿足了某些實際應用的需要，但大多算法的分類準則用歐氏距離來描述，這樣有可能把一些在變化規(guī)律差異明顯的負荷分在同一類中；其次，絕大多數(shù)要求預先設定類別數(shù)和類中心，而類別數(shù)和類中心的不正確設定可能導致分類的不合理性；并且，大多算法復雜，計算耗時較多，部分算法異受異常負荷影響，魯棒性較差。因此，以上算法的分類結果不能完全的符合現(xiàn)實情況，分類結果可用性也較差。

因此，如何解決上述問題，實現(xiàn)電力負荷的分類，是本領域技術人員需要解決的問題，

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種電力負荷的分類方法及系統(tǒng)，以實現(xiàn)簡明、快速、有效的實現(xiàn)電力負荷的分類。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例提供了如下技術方案：

一種電力負荷的分類方法，包括：

S1、獲取n個用戶的負荷數(shù)據，每個用戶的負荷數(shù)據中包括m個時間點的負荷值；其中，n和m均為正整數(shù)；

S2、對所述n個用戶的負荷數(shù)據進行歸一化處理，生成每個用戶對應的歸一化負荷數(shù)據，并獲取第一控制參數(shù)、第二控制參數(shù)和第三控制參數(shù)；

S3、計算每兩個歸一化后的負荷數(shù)據的差值序列，并在所述差值序列中計算每兩個負荷數(shù)據中不大于所述第一控制參數(shù)的第一時間點數(shù)量，和連續(xù)大于所述第一控制參數(shù)中最大的第二時間點數(shù)量；

S4、根據所述第一時間點數(shù)量、所述第二時間點數(shù)量、第二控制參數(shù)和第三控制參數(shù)，利用預定的分類規(guī)則，確定與每個用戶的歸一化負荷數(shù)據對應的相似負荷類，生成相似負荷類集合；

S5、確定每個用戶對應的相似負荷類的總偏離度，從未分類的電力負荷集合中，選取相似用戶最多的、且總偏離度最小的用戶所對應的相似負荷類作為最終要輸出的目標用戶的目標相似負荷類，并更新未分類的電力負荷集合和相似負荷類集合；

S6、檢測未分類的電力負荷集合中是否存在未分類的電力負荷數(shù)據，若存在，則繼續(xù)執(zhí)行S5；若不存在，則輸出目標用戶和目標相似負荷類。

其中，對所述n個用戶的負荷數(shù)據進行歸一化處理，生成每個用戶對應的歸一化負荷數(shù)據，包括：

根據歸一化公式：對所述n個用戶的負荷數(shù)據進行歸一化處理，生成歸一化負荷數(shù)據x_ik；

其中，X_ik為第i個用戶第k個時間點的負荷值；x_ik為第i個用戶第k個時間點的負荷值歸一化后的歸一化負荷數(shù)據；i＝{1,2,…,n}，k＝{1,2,…,m}。

其中，計算每兩個歸一化后的負荷數(shù)據的差值序列，包括：

根據差值公式：s_ijk＝|x_ik-x_jk|，計算每兩個歸一化后的負荷數(shù)據的差值序列s_ijk，其中，s_ijk為第i個用戶和第j個用戶第k個時間點的差值；x_ik為第i個用戶在第k個時間點的歸一化負荷數(shù)據，x_jk為第j個用戶在第k個時間點的歸一化負荷數(shù)據；j＝{1,2,…,n}。

其中，根據所述第一時間點數(shù)量、所述第二時間點數(shù)量、第二控制參數(shù)和第三控制參數(shù)，利用預定的分類規(guī)則，確定與每個用戶的歸一化負荷數(shù)據對應的相似負荷類，生成相似負荷類集合，包括：

以第i個用戶為類中心，若第i個用戶和第j個用戶的差值序列s_ijk中，不大于所述第一控制參數(shù)的時間點數(shù)量為第一時間點數(shù)量n_ij，連續(xù)大于所述第一控制參數(shù)中最大的時間點數(shù)量為第二時間點數(shù)量m_ij，且滿足所述第一時間點數(shù)量n_ij不小于所述第二控制參數(shù)，所述第二時間點數(shù)量m_ij不大于所述第三控制參數(shù)，則將第j個用戶作為第i個用戶的相似用戶，將第j個用戶添加到第i個用戶對應的相似負荷類中。

其中，所述確定每個用戶對應的相似負荷類的總偏離度，包括：

根據偏離度計算公式：計算每兩個用戶的偏離度d(x_i,x_j)；其中，s_ijk為每兩個用戶的歸一化后負荷數(shù)據的差值序列；

根據總偏離度計算公式：計算每個用戶對應的相似負荷類的總偏離度d(x_i)；其中，S(x_i)為第i個用戶的相似負荷類，d(x_i)為第i個用戶的總偏離度。

一種電力負荷的分類系統(tǒng)，包括：

獲取模塊，用于獲取n個用戶的負荷數(shù)據，每個用戶的負荷數(shù)據中包括m個時間點的負荷值；其中，n和m均為正整數(shù)；

歸一化處理模塊，用于對所述n個用戶的負荷數(shù)據進行歸一化處理，生成每個用戶對應的歸一化負荷數(shù)據；

控制參數(shù)獲取模塊，用于獲取第一控制參數(shù)、第二控制參數(shù)和第三控制參數(shù)；

差值序列計算模塊，用于計算每兩個歸一化后的負荷數(shù)據的差值序列；

時間點數(shù)量計算模塊，用于在所述差值序列中計算每兩個負荷數(shù)據中不大于所述第一控制參數(shù)的第一時間點數(shù)量，和連續(xù)大于所述第一控制參數(shù)中最大的第二時間點數(shù)量；

相似負荷類確定模塊，用于根據所述第一時間點數(shù)量、所述第二時間點數(shù)量、第二控制參數(shù)和第三控制參數(shù)，利用預定的分類規(guī)則，確定與每個用戶的歸一化負荷數(shù)據對應的相似負荷類，生成相似負荷類集合；

目標相似負荷類確定模塊，用于確定每個用戶對應的相似負荷類的總偏離度，從未分類的電力負荷集合中，選取相似用戶最多的、且總偏離度最小的用戶所對應的相似負荷類作為最終要輸出的目標用戶的目標相似負荷類，并更新未分類的電力負荷集合和相似負荷類集合；

檢測模塊，用于檢測未分類的電力負荷集合中是否存在未分類的電力負荷集合，若存在，則繼續(xù)觸發(fā)所述目標相似負荷類確定模塊；若不存在，則觸發(fā)輸出模塊；

所述輸出模塊，用于輸出目標用戶和目標相似負荷類。

其中，所述歸一化處理模塊根據歸一化公式：對所述n個用戶的負荷數(shù)據進行歸一化處理，生成歸一化負荷數(shù)據x_ik；

其中，X_ik為第i個用戶第k個時間點的負荷值；x_ik為第i個用戶第k個時間點的負荷值歸一化后的歸一化負荷數(shù)據；i＝{1,2,…,n}，k＝{1,2,…,m}。

其中，所述差值序列計算模塊根據差值公式：s_ijk＝|x_ik-x_jk|，計算每兩個歸一化后的負荷數(shù)據的差值序列s_ijk，其中，s_ijk為第i個用戶和第j個用戶第k個時間點的差值；x_ik為第i個用戶在第k個時間點的歸一化負荷數(shù)據，x_jk為第j個用戶在第k個時間點的歸一化負荷數(shù)據；j＝{1,2,…,n}。

其中，所述相似負荷類確定模塊具體用于：

以第i個用戶為類中心，若第i個用戶和第j個用戶的差值序列s_ijk中，不大于所述第一控制參數(shù)的時間點數(shù)量為第一時間點數(shù)量n_ij，連續(xù)大于所述第一控制參數(shù)中最大的時間點數(shù)量為第二時間點數(shù)量m_ij，且滿足所述第一時間點數(shù)量n_ij不小于所述第二控制參數(shù)，所述第二時間點數(shù)量m_ij不大于所述第三控制參數(shù)，則將第j個用戶作為第i個用戶的相似用戶，將第j個用戶添加到第i個用戶對應的相似負荷類中。

其中，所述目標相似負荷類確定模塊包括：

偏離度計算單元，用于根據偏離度計算公式：計算每兩個用戶的偏離度d(x_i,x_j)；其中，s_ijk為每兩個用戶的歸一化后負荷數(shù)據的差值序列；

總偏離度計算單元，用于根據總偏離度計算公式：計算每個用戶對應的相似負荷類的總偏離度d(x_i)；其中，S(x_i)為第i個用戶的相似負荷類，d(x_i)為第i個用戶的總偏離度。

通過以上方案可知，本發(fā)明實施例提供的一種電力負荷的分類方法及系統(tǒng)，包括：S1、獲取n個用戶的負荷數(shù)據，每個用戶的負荷數(shù)據中包括m個時間點的負荷值；其中，n和m均為正整數(shù)；S2、對所述n個用戶的負荷數(shù)據進行歸一化處理，生成每個用戶對應的歸一化負荷數(shù)據，并獲取第一控制參數(shù)、第二控制參數(shù)和第三控制參數(shù)；S3、計算每兩個歸一化后的負荷數(shù)據的差值序列，并在所述差值序列中計算每兩個負荷數(shù)據中不大于所述第一控制參數(shù)的第一時間點數(shù)量，和連續(xù)大于所述第一控制參數(shù)中最大的第二時間點數(shù)量；S5、根據所述第一時間點數(shù)量、所述第二時間點數(shù)量、第二控制參數(shù)和第三控制參數(shù)，利用預定的分類規(guī)則，確定與每個用戶的歸一化負荷數(shù)據對應的相似負荷類，生成相似負荷類集合；S6、確定每個用戶對應的相似負荷類的總偏離度，從未分類的電力負荷集合中，選取相似用戶最多的、且總偏離度最小的用戶所對應的相似負荷類作為最終要輸出的目標用戶的目標相似負荷類，并更新未分類的電力負荷集合和相似負荷類集合；S7、檢測未分類的電力負荷集合中是否存在未分類的電力負荷數(shù)據，若存在，則繼續(xù)執(zhí)行S6；若不存在，則輸出目標用戶和目標相似負荷類；

可見，在本實施例提供的這種電力負荷的分類方式，簡明、快速、有效，分類結果客觀合理，有助于電網公司、電能服務商評估企業(yè)用戶的需求響應潛力，為實現(xiàn)需求響應和企業(yè)生產調度的協(xié)同優(yōu)化提供重要依據。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例公開的一種電力負荷的分類方法流程示意圖；

圖2(a)為本發(fā)明實施例公開的一種分類結果示意圖；

圖2(b)為本發(fā)明實施例公開的另一種分類結果示意圖；

圖2(c)為本發(fā)明實施例公開的另一種分類結果示意圖；

圖2(d)為本發(fā)明實施例公開的另一種分類結果示意圖；

圖2(e)為本發(fā)明實施例公開的另一種分類結果示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例公開的一種電力負荷的分類系統(tǒng)結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

本發(fā)明實施例公開了一種電力負荷的分類方法及系統(tǒng)，以實現(xiàn)簡明、快速、有效的實現(xiàn)電力負荷的分類。

參見圖1，本發(fā)明實施例提供的一種電力負荷的分類方法，包括：

S1、獲取n個用戶的負荷數(shù)據，每個用戶的負荷數(shù)據中包括m個時間點的負荷值；其中，n和m均為正整數(shù)；

具體的，在本實施例中，每個用戶的負荷數(shù)據中都有m個時間點的負荷值，這里的時間點的個數(shù)與數(shù)據搜集的時間周期相關，時間周期越大，搜集的時間點的數(shù)量越少。在本實施例中獲取n個電力用戶的負荷數(shù)據，用戶i的電力負荷數(shù)據為X_i＝(X_i1,X_i2,…,X_im)，X_ik(≥0)為第i個用戶第k個時點的負荷值，i＝1,2,…,n，k＝1,2,…,m；

S2、對所述n個用戶的負荷數(shù)據進行歸一化處理，生成每個用戶對應的歸一化負荷數(shù)據，并獲取第一控制參數(shù)、第二控制參數(shù)和第三控制參數(shù)；

其中，對所述n個用戶的負荷數(shù)據進行歸一化處理，生成每個用戶對應的歸一化負荷數(shù)據，包括：

根據歸一化公式：對所述n個用戶的負荷數(shù)據進行歸一化處理，生成歸一化負荷數(shù)據x_ik；

其中，X_ik為第i個用戶第k個時間點的負荷值；x_ik為第i個用戶第k個時間點的負荷值歸一化后的歸一化負荷數(shù)據；i＝{1,2,…,n}，k＝{1,2,…,m}。

具體的，在本實施例中需要對n個用戶的負荷數(shù)據進行歸一化處理，用戶i的電力負荷數(shù)據歸一化處理后為x_i＝(x_i1,x_i2,…,x_im)，i＝1,2,…,n，其歸一化處理公式如下：

$x_{ik}=\frac{X_{ik}}{\underset{1\≤k\≤m}{max}\left\{X_{ik}\right\}}---\left(1\right)$

其中，i＝1,2,…,n，k＝1,2,…,m。

其中，本實施例中的第一控制參數(shù)為控制參數(shù)s(0≤s≤1，實常數(shù))、第二控制參數(shù)為控制參數(shù)n₀(0≤n₀≤m，實常數(shù))、第三控制參數(shù)為控制參數(shù)m₀(0≤m₀≤m-n₀，實常數(shù))。

S3、計算每兩個歸一化后的負荷數(shù)據的差值序列，并在所述差值序列中計算每兩個負荷數(shù)據中不大于所述第一控制參數(shù)的第一時間點數(shù)量，和連續(xù)大于所述第一控制參數(shù)中最大的第二時間點數(shù)量；

其中，計算每兩個歸一化后的負荷數(shù)據的差值序列，包括：

根據差值公式：s_ijk＝|x_ik-x_jk|，計算每兩個歸一化后的負荷數(shù)據的差值序列s_ijk，其中，s_ijk為第i個用戶和第j個用戶第k個時間點的差值；x_ik為第i個用戶在第k個時間點的歸一化負荷數(shù)據，x_jk為第j個用戶在第k個時間點的歸一化負荷數(shù)據；i,j＝{1,2,…,n}。

具體的，在本實施例中可以分別用U表示未分類的電力負荷集合、NU表示未分類的電力負荷個數(shù)、集合R保存分類結果；分別用S(x_i)表示以x_i為類中心的相似負荷類、N(x_i)表示S(x_i)中負荷個數(shù)，i＝1,2,…,n；并令U＝{x₁,x₂,…,x_n}、NU＝n、N(x_i)＝|S(x_i)|，i＝1,2,…,n。

具體的，在本實施例中，對于一切i,j＝1,2,…,n，對每個時間點k，k＝1,2,…,m，可以根據差值公式確定x_i、x_j的偏離度s_ijk。對于一切i,j，i,j＝1,2,…,n，k＝1,2,…,m，按照第二時間點數(shù)量計算公式：

$m_{ij}=\max \left\{p\right|\∃k_0,s_{{\mathrm{ijk}}_0}\>s,s_{ij(k_0+1)}\>s,\mathrm{...},s_{ij(k_0+p-1)}\>s\};---\left(2\right)$

計算差值序列s_ijk中連續(xù)大于所述第一控制參數(shù)s中最大的第二時間點數(shù)量m_ij；其中，k₀＝1,2,…,m。

S4、根據所述第一時間點數(shù)量、所述第二時間點數(shù)量、第二控制參數(shù)和第三控制參數(shù)，利用預定的分類規(guī)則，確定與每個用戶的歸一化負荷數(shù)據對應的相似負荷類，生成相似負荷類集合；

其中，根據所述第一時間點數(shù)量、所述第二時間點數(shù)量、第二控制參數(shù)和第三控制參數(shù)，利用預定的分類規(guī)則，確定與每個用戶的歸一化負荷數(shù)據對應的相似負荷類，生成相似負荷類集合，包括：

以第i個用戶為類中心，若第i個用戶和第j個用戶的差值序列s_ijk中，不大于所述第一控制參數(shù)的時間點數(shù)量為第一時間點數(shù)量n_ij，連續(xù)大于所述第一控制參數(shù)中最大的時間點數(shù)量為第二時間點數(shù)量m_ij，且滿足所述第一時間點數(shù)量n_ij不小于所述第二控制參數(shù)，所述第二時間點數(shù)量m_ij不大于所述第三控制參數(shù)，則將第j個用戶作為第i個用戶的相似用戶，將第j個用戶添加到第i個用戶對應的相似負荷類中。

具體的，在本實施例中，分類規(guī)則可以根據實際情況進行設定，在本實施例中，設定判別條件為：n_ij≥n₀，且，m_ij≤m₀，當以x_i為類中心，對于一切j＝1,2,…,n，將x_i與x_j進行相似性判斷，如果滿足n_ij≥n₀，且，m_ij≤m₀，就將x_j分到相似負荷類S(x_i)中，i＝1,2,…,n；

S5、確定每個用戶對應的相似負荷類的總偏離度，從未分類的電力負荷集合中，選取相似用戶最多的、且總偏離度最小的用戶所對應的相似負荷類作為最終要輸出的目標用戶的目標相似負荷類，并更新未分類的電力負荷集合和相似負荷類集合；

其中，所述確定每個用戶對應的相似負荷類的總偏離度，包括：

根據偏離度計算公式：計算每兩個用戶的偏離度d(x_i,x_j)；其中，s_ijk為每兩個用戶的歸一化后負荷數(shù)據的差值序列；

根據總偏離度計算公式：計算每個用戶對應的相似負荷類的總偏離度d(x_i)；其中，S(x_i)為第i個用戶的相似負荷類，d(x_i)為第i個用戶的總偏離度。

具體的，在本實施例中，S5具體可以包括：

S5-1、找出U中使N(x_i)最大的元素，設y₁,y₂,…,y_t為滿足這個要求的全部元素；

S5-2、求z₀，使得若有多個這樣的z₀，則任選其中的一個；

S5-3、令R＝R∪{S(z₀)}，U＝U-S(z₀)，NU＝NU-N(x_i)；

S5-4、對于一切z∈U，令S(z)＝S(z)-S(z₀)，N(z)＝|S(z)|，并輸出分類結果R，本實施例中的分類結果R即為本實施例中的目標用戶和目標相似負荷類。

S6、檢測未分類的電力負荷集合中是否存在未分類的電力負荷數(shù)據，若存在，則繼續(xù)執(zhí)行S5；若不存在，則執(zhí)行S7；

S7、輸出目標用戶和目標相似負荷類。

具體的，若檢測到NU≠0，則繼續(xù)執(zhí)行S5進行分類，直至NU＝0。

下面通過一個具體實施例，對本方案進行解釋，具體實施步驟如下：

第1步、獲取電力用戶的負荷數(shù)據。

設有21個企業(yè)用戶的電力負荷數(shù)據，數(shù)據采集從0點開始，到23:45結束，數(shù)據采集時間間隔為15分鐘，每個企業(yè)一天采集96個負荷值(單位：kW)。因此，n＝21，m＝96。具體用戶數(shù)據如下：

用戶1＝(152，152，146，152，163，163，163，158，158，152，158，158，169，169，163，169，169，169，163，179，163，179，240，234，229，229，257，268，278，328，525，722，854，936，980，914，875，919，854，848，892，864，864，848，854，892，875，848，914，881，903，881，870，864，908，919，903，908，898，919，930，930，925，930，919，898，925，930，942，908，886，848，525，487，465，454，214，197，180，153，153，159，159，153，115，98，92，76，76，48，65，60，65，65，60，60)；

用戶2＝(100，112，104，70，83，79，127，74，60，47，49，115，95，47，59，59，83，77，66，129，291，153，151，132，119，43，96，144，178，249，251，1312，1215，1642，1582，1710，1752，1707，1744，1709，1714，1669，1699，1678，1756，1716，1820，954，900，883，847，911，856，837，711，962，1542，1554，1591，1546，1586，1642，1639，1646，1890，1671，1690，1675，1400，1385，1329，463，293，293，282，293，314，314，314，304，304，293，304，304，325，325，314，325，325，325，314，346，314，346，323，276)；

用戶3＝(1475，1493，1504，1431，1423，1427，1320，1323，1342，1333，1320，1296，1297，1296，1287，1301，1248，1244，1244，1284，1198，1221，1186，1278，1258，1215，1229，1239，1258，1238，1278，1359，1340，1291，1302，1368，1340，1336，1256，1198，1253，1219，1219，1143，1143，1128，1157，1134，1077，1051，1158，1157，1167，1180，1180，1126，1175，1230，1215，1207，1138，1152，1206，1244，1278，1212，1256，1207，1239，1134，1210，1198，1276，1316，1409，1420，1418，1388，1382，1388，1392，1349，1359，1423，1379，1431，1467，1409，1369，1423，1530，1449，1499，1403，1458，1421)；

用戶4＝(87，81，82，84，81，81，74，72，83，67，72，66，65，82，70，64，67，75，81，90，105，107，90，72，106，113，119，97，85，69，55，70，251，507，535，524，531，526，533，528，527，573，586，537，535，542，544，484，391，290，308，253，263，274，204，342，429，512，513，504，529，547，519，530，559，571，573，590，590，670，290，274，312，308，373，456，472，513，505，475，511，408，360，303，316，241，143，136，105，98，125，111，109，93，93，98)；

用戶5＝(2132，1887，1930，1947，1766，1692，1601，1766，1459，1630，1660，1601，1587，1587，1527，1429，1489，1363，1399，1459，1422，1406，1161，1221，1129，1138，1294，1234，1122，1227，1063，1063，822，996，733，749，838，802，822，726，719，742，808，854，934，957，1003，838，1010，1010，1056，1122，1115，1063，1115，1040，1010，957，996，1017，966，1115，1026，1122，861，845，1040，973，861，1099，973，921，1079，996，1175，1168，1333，1310，1548，1713，1930，1818，1894，1601，1548，1901，2118，2066，2072，2230，2171，2260，2290，2237，2237，2208)；

用戶6＝(305，299，305，264，278，197，252，220，255，244，218，206，139，189，200，209，255，229，142，165，528，365，281，365，496，484，392，452，450，418，447，595，1807，1989，1862，2320，2552，2601，2497，2549，2500，2581，2598，2900，2706，2700，2758，2857，1569，1233，1212，1253，1247，1241，1195，1212，1183，1479，1908，2558，2381，2569，2555，2485，2540，2561，2494，2451，2198，2065，992，951，539，519，519，560，560，580，560，560，539，539，580，580，560，560，580，600，560，560，560，580，580，560，560，560)；

用戶7＝(3271，3363，3108，3212，3260，2979，2816，3189，2945，2886，2875，2816，2712，2734，2930，2745，2594，2664，2305，2538，2361，2387，2338，2387，2523，1965，2305，2153，2072，2083，1839，1698，1791，1639，1628，1325，1291，1177，1117，1302，1465，1491，1325，1325，1491，1595，1432，1524，1465，1573，1872，2013，2176，2024，1991，2035，1898，1931，1872，1687，1828，1654，1735，1325，1258，1129，1302，1362，1410，1524，1373，1221，1502，1606，1769，2105，1991，2116，2176，2316，2479，2387，2701，2512，2990，2816，2897，3548，3234，3386，3548，3397，3456，3341，3352，3700)；

用戶8＝(82，74，82，60，88，82，88，74，74，82，88，74，96，96，96，88，88，96，102，96，82，96，96，88，74，174，210，224，268，296，319，355，340，1244，1280，1244，1230，1172，1158，1166，1172，1151，1158，1166，1144，1187，1172，1194，924，881，852，938，1051，1094，1130，1172，1166，1137，1194，1180，1158，1144，1137，1202，1180，1144，1080，1051，1080，1073，1073，1044，801，893，858，765，182，210，188，160，146，154，160，154，138，82，82，102，96，88，88，88，88，88，82，82)；

用戶9＝(1210，1129，1191，1051，1071，1038，1038，1022，937，907，917，920，960，952，965，925，867，880，885，855，853，860，853，823，823，842，850，820，733，765，778，738，698，724，721，624，657，654，577，550，555，550，609，552，587，590，624，673，703，686，646，636，627，681，676，619，654，622，617，633，631，646，711，639，601，604，619，592，590，639，582，587，668，592，592，657，631，708，663，735，773，708，840，845，845，917，995，1178，1146，1204，1180，1287，1290，1238，1280，1191)；

用戶10＝(1031，1089，1038，1037，1053，1053，993，1013，1093，1047，1045，1075，1076，1066，1020，974，941，910，941，937，924，925，922，931，886，898，946，961，917，982，971，974，979，974，1004，1004，1037，959，1016，992，971，916，952，913，958，952，953，938，904，901，859，897，944，972，953，1003，1003，1029，1069，1071，992，1000，1075，1045，1100，1055，996，982，1020，1010，993，1052，1056，1031，1021，1001，1007，1001，963，1048，1016，1053，997，1031，1013，968，879，948，897，889，914，934，944，952，898，925)；

用戶11＝(798，831，818，830，815，792，782，756，795，788，792，781，803，753，757，756，772，750，741，794，759，727，762，759，759，727，709，744，720，711，703，703，697，711，677，667，672，714，679，737，741，735，729，748，741，732，748，711，727，718，708，685，691，715，653，694，700，703，732，729，744，741，796，786，796，794，832，824，786，814，822，830，880，827，798，788，811，794，796，757，765，768，759，777，736，759，730，715，733，726，756，720，686，732，674，696)；

用戶12＝(217，203，219，214，179，247，259，232，258，246，217，197，207，191，226，200，208，179，188，281，277，271，286，281，267，255，211，250，237，217，226，935，996，1166，1217，1208，1218，1227，1240，1249，1421，1455，1465，1489，1431，1273，1254，1272，764，424，445，409，426，532，482，914，1120，1155，1245，1285，1222，1249，1212，1282，1179，1191，1297，1200，1306，1289，585，615，591，500，1081，1054，1090，1187，1121，1048，926，867，853，825，873，569，363，274，292，274，258，265，274，277，258，264)；

用戶13＝(136，165，165，179，215，198，136，155，177，158，191，196，170，184，258，210，206，220，170，313，370，406，186，237，282，425，404，308，325，339，480，504，1207，1561，1690，1855，1941，1977，2072，2053，2106，2012，2390，2163，2347，2244，1955，1914，1212，1319，1214，1181，1279，1240，1121，1200，1264，1195，1702，1831，1929，1950，2015，2020，2060，2005，2022，1993，2096，2232，2259，2309，261，191，206，217，206，206，206，217，206，217，217，217，261，246，206，232，217，217，217，246，232，217，261，282)；

用戶14＝(1259，1272，1277，1253，1274，1334，1218，1185，1167，1329，1314，1248，1304，1284，1211，1190，1146，1059，1056，1130，1151，1103，1166，1146，1175，1082，1167，1125，1161，1190，1190，1133，1176，1137，1187，1236，1136，1209，1220，1254，1263，1248，1245，1254，1224，1293，1304，1250，1226，1161，1131，1166，1125，1226，1244，1209，1314，1274，1308，1236，1298，1319，1233，1284，1230，1295，1314，1359，1421，1368，1437，1394，1394，1446，1461，1500，1451，1479，1457，1356，1391，1362，1373，1284，1367，1308，1343，1352，1310，1283，1391，1338，1275，1241，1338，1338)；

用戶15＝(59，50，50，50，54，54，59，54，44，54，40，50，59，64，59，54，54，54，54，59，54，50，64，136，126，116，136，256，323，428，532，627，775，818，842，847，871，867，847，867，857，837，833，871，900，857，867，833，818，818，808，814，789，779，799，804，814，818，823，808，837，828，799，770，775，789，779，732，717，712，712，732，616，607，597，549，175，179，140，140，122，112，136，140，122，73，64，40，54，44，35，59，35，30，40，35)；

用戶16＝(96，68，75，82，72，90，69，64，86，64，93，75，77，63，68，99，89，72，79，75，111，83，58，90，95，97，90，83，70，52，82，110，480，518，627，656，692，616，631，624，631，708，741，744，736，832，667，559，277，311，317，364，382，372，467，685，716，717，710，780，752，759，770，751，784，774，831，878，705，506，398，414，432，435，472，700，714，724，693，637，539，496，484，468，398，189，160，153，112，133，112，109，133，97，128，120)；

用戶17＝(112，94，103，94，112，103，103，120，120，112，103，103，120，139，139，120，129，129，129，129，156，129，245，262，254，245，271，281，368，675，947，1156，1338，1463，1560，1524，1427，1454，1356，1418，1418，1374，1435，1463，1392，1382，1392，1365，1026，1000，983，1000，1084，1303，1321，1365，1329，1382，1321，1382，1329，1382，1382，1374，1356，1329，1276，1295，1329，1259，1321，1276，1143，1108，1117，917，863，646，334，281，254，271，281，281，262，147，192，129，112，103，94，94，94，94，112，94)；

用戶18＝(900，733，724，715，703，674，689，674，640，593，567，588，617，579，576，614，581，550，588，619，585，570，622，576，524，564，515，495，474，481，472，402，393，321，310，255，286，266，286，286，223，290，286，350，362，333，341，350，365，391，374，397，411，371，419，379，393，338，278，324，336，402，408，359，374，397，472，538，452，408，431，408，481，455，593，553，617，593，733，683，651，689，686，741，724，669，747，796，865，862，865，871，833，857，865，839)；

用戶19＝(529，517，538，540，525，548，546，544，568，579，582，578，541，561，533，551，546，529，536，538，538，566，562，504，527，543，537，553，558，585，517，526，531，489，509，503，512，509，558，533，645，668，676，685，637，634，648，646，574，582，645，631，664，675，659，689，661，696，652，653，691，659，660，659，677，571，563，569，586，592，611，646，666，677，673，700，645，629，625，578，528，523，512，515，508，516，546，509，528，560，566，595，631，593，631，595)；

用戶20＝(165，155，149，120，168，155，145，154，120，155，164，173，143，150，152，158，158，173，162，179，162，170，191，170，163，93，133，108，150，457，986，987，915，970，983，967，1005，1072，1090，1105，1099，1074，1056，1057，1074，1044，1123，681，578，348，374，325，391，241，285，613，993，1008，961，1007，1029，1028，1085，994，986，947，971，975，973，1046，1108，948，353，152，245，136，184，180，210，138，143，135，154，175，179，181，179，197，188，155，140，147，164，170，188，220)；

用戶21＝(205，125，92，99，105，99，99，99，105，99，105，105，105，125，118，99，112，105，105，105，118，112，105，171，205，231，258，258，417，815，822，896，1044，1050，1143，1130，1117，1104，1076，1124，1150，1083，1117，1090，1090，1150，1002，949，961，922，956，997，1011，1050，1083，1143，1097，1104，1136，1097，1090，1083，1090，1076，1090，1071，1064，1050，1071，1057，1057，971，782，765，777，751，645，516，185，164，171，152，171，191，145，99，99，99，99，99，99，99，92，99，92，92)。

第2步、對電力用戶的負荷數(shù)據進行歸一化處理：

按公式(1)對21個電力負荷數(shù)據進行歸一化處理，得到21個處理后的負荷數(shù)據x_i＝(x_i1,x_i2,…,x_i96)，i＝1,2,…,21；

第3步、令U＝{x₁,x₂,…,x₂₁}，NU＝21，N(x_i)＝0；i＝1,2,...,21；

第4步、設置分類方法的控制參數(shù)，取s＝0.15、n₀＝77、m₀＝6；

第5步、對于一切i,j＝1,2,…,21，計算分類方法的相關參數(shù)，包括：s_ijk、n_ij、m_ij、d(x_i,x_j)、d(x_i)，其中s_ijk＝|x_ik-x_jk|，k＝1,2,…,96；

第6步、對于一切i＝1,2,…,21，計算S(x_i)、N(x_i)；

第7步、如果NU≠0，則轉第8步；否則轉第10步；

第8步、更新R、U、NU；

第9步、對于一切z∈U，更新S(z)、N(z)、d(z)，轉第7步；

第10步、輸出R，分類結束。

可見，采用本發(fā)明對用戶電力負荷的分類，可快速地將21個電力用戶負荷分成了5類，分類結果可視化表示為如圖2(a)-2(e)所示。從圖2中可以看出，雖然同類中的個別負荷與其他負荷在部分時段變化規(guī)律有所不同，但從整體看，絕大部分時段的同類負荷的變化規(guī)律都非常相似，每一類都對應了一種典型的負荷模式。負荷模式有助于電網公司、電能服務商評估不同用戶的需求響應潛力，建立需求響應和生產調度協(xié)同優(yōu)化模型。

下面對本發(fā)明實施例提供的分類系統(tǒng)進行介紹，下文描述的分類系統(tǒng)與上文描述的分類方法可以相互參照。

參見圖3，本發(fā)明實施例提供的一種電力負荷的分類系統(tǒng)，包括：

獲取模塊100，用于獲取n個用戶的負荷數(shù)據，每個用戶的負荷數(shù)據中包括m個時間點的負荷值；其中，n和m均為正整數(shù)；

歸一化處理模塊200，用于對所述n個用戶的負荷數(shù)據進行歸一化處理，生成每個用戶對應的歸一化負荷數(shù)據；

控制參數(shù)獲取模塊300，用于獲取第一控制參數(shù)、第二控制參數(shù)和第三控制參數(shù)；

差值序列計算模塊400，用于計算每兩個歸一化后的負荷數(shù)據的差值序列；

時間點數(shù)量計算模塊500，用于在所述差值序列中計算每兩個負荷數(shù)據中不大于所述第一控制參數(shù)的第一時間點數(shù)量，和連續(xù)大于所述第一控制參數(shù)中最大的第二時間點數(shù)量；

相似負荷類確定模塊600，用于根據所述第一時間點數(shù)量、所述第二時間點數(shù)量、第二控制參數(shù)和第三控制參數(shù)，利用預定的分類規(guī)則，確定與每個用戶的歸一化負荷數(shù)據對應的相似負荷類，生成相似負荷類集合；

目標相似負荷類確定模塊700，用于確定每個用戶對應的相似負荷類的總偏離度，從未分類的電力負荷集合中，選取相似用戶最多的、且總偏離度最小的用戶所對應的相似負荷類作為最終要輸出的目標用戶的目標相似負荷類，并更新未分類的電力負荷集合和相似負荷類集合；

檢測模塊800，用于檢測未分類的電力負荷集合中是否存在未分類的電力負荷集合，若存在，則繼續(xù)觸發(fā)所述目標相似負荷類確定模塊700；若不存在，則觸發(fā)輸出模塊900；

所述輸出模塊900，用于輸出目標用戶和目標相似負荷類。

基于上述技術方案，所述歸一化處理模塊根據歸一化公式：

對所述n個用戶的負荷數(shù)據進行歸一化處理，生成歸一化負荷數(shù)據x_ik；

其中，X_ik為第i個用戶第k個時間點的負荷值；x_ik為第i個用戶第k個時間點的負荷值歸一化后的歸一化負荷數(shù)據；i＝{1,2,…,n}，k＝{1,2,…,m}。

基于上述技術方案，所述差值序列計算模塊根據差值公式：s_ijk＝|x_ik-x_jk|，計算每兩個歸一化后的負荷數(shù)據的差值序列s_ijk，其中，s_ijk為第i個用戶和第j個用戶第k個時間點的差值；x_ik為第i個用戶在第k個時間點的歸一化負荷數(shù)據，x_jk為第j個用戶在第k個時間點的歸一化負荷數(shù)據；j＝{1,2,…,n}。

基于上述技術方案，所述目標相似負荷類確定模塊包括：

偏離度計算單元，用于根據偏離度計算公式：計算每兩個用戶的偏離度d(x_i,x_j)；其中，s_ijk為每兩個用戶的歸一化后負荷數(shù)據的差值序列；

總偏離度計算單元，用于根據總偏離度計算公式：計算每個用戶對應的相似負荷類的總偏離度d(x_i)；其中，S(x_i)為第i個用戶的相似負荷類，d(x_i)為第i個用戶的總偏離度。

基于上述技術方案，所述相似負荷類確定模塊具體用于：

以第i個用戶為類中心，若第i個用戶和第j個用戶的差值序列s_ijk中，不大于所述第一控制參數(shù)的時間點數(shù)量為第一時間點數(shù)量n_ij，連續(xù)大于所述第一控制參數(shù)中最大的時間點數(shù)量為第二時間點數(shù)量m_ij，且滿足所述第一時間點數(shù)量n_ij不小于所述第二控制參數(shù)，所述第二時間點數(shù)量m_ij不大于所述第三控制參數(shù)，則將第j個用戶作為第i個用戶的相似用戶，將第j個用戶添加到第i個用戶對應的相似負荷類中。

本發(fā)明實施例提供的一種電力負荷的分類方法及系統(tǒng)，通過獲取電力用戶的負荷數(shù)據，并對其進行歸一化處理；設置分類方法的控制參數(shù)，計算分類方法的相關參數(shù)，求出每個負荷的相似負荷類；從所有相似負荷類中找到一個滿足要求的類作為確定類并保存；判斷分類是否結束，若否，則更新相似負荷類，重復查找滿足要求的類作為確定類并保存；若是，則輸出電力負荷的分類結果。本發(fā)明提供了一種簡明、快速、有效的電力負荷的分類方法，有助于電網公司、電能服務商評估企業(yè)用戶的需求響應潛力，為實現(xiàn)需求響應和企業(yè)生產調度的協(xié)同優(yōu)化提供重要依據。

本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。

對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業(yè)技術人員能夠實現(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。