本發(fā)明屬于電力數(shù)據(jù)分析，涉及一種分散用戶用電特性分析方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、在智能電網(wǎng)大力發(fā)展的背景下，?電力需求側(cè)管理作為智能電網(wǎng)的核心技術(shù)之一，是用戶參與電網(wǎng)協(xié)同互動(dòng)的主要實(shí)現(xiàn)方式。相較于依靠增加發(fā)電機(jī)組容量來應(yīng)對電力供需不平衡的傳統(tǒng)方法，電力需求側(cè)管理強(qiáng)調(diào)電力用戶的主動(dòng)性，將用戶側(cè)的資源納入可供調(diào)度資源的范疇，同時(shí)維護(hù)供需雙方的利益，從而提高社會(huì)的整體效益。用戶用電特性分析通常研究用戶在用電過程中表現(xiàn)出的行為習(xí)慣，然而隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級、生產(chǎn)分工的高度細(xì)化以及生活水平的不斷提高，電網(wǎng)的用戶側(cè)發(fā)生了明顯的變化。用戶的用電需求呈現(xiàn)出了高度的差異化和層次化特征，負(fù)荷特性相比以往愈加復(fù)雜，為負(fù)荷特性分析工作帶來了新的挑戰(zhàn)。

2、通過對電網(wǎng)負(fù)荷數(shù)據(jù)的處理分析，能夠讓電網(wǎng)公司充分了解電力用戶的用電習(xí)慣，助力于為電力用戶提供個(gè)性化供電服務(wù)，提高電網(wǎng)的精細(xì)化服務(wù)水平。當(dāng)前用戶用電特性分析大多集中于日最大負(fù)荷、負(fù)荷率等指標(biāo)的傳統(tǒng)負(fù)荷特征指標(biāo)體系下的討論。隨著電力改革的深入，使用傳統(tǒng)方法進(jìn)行用戶用電特性分析已經(jīng)無法滿足電網(wǎng)精細(xì)化管理的需求，需要構(gòu)建更為全面完善的電力用戶負(fù)荷畫像。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種分散用戶用電特性分析方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)對分散用戶用電特性的規(guī)?；治?。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

3、第一方面，本發(fā)明提供了一種分散用戶用電特性分析方法，包括：

4、獲取多個(gè)用戶的歷史電網(wǎng)負(fù)荷數(shù)據(jù)；

5、基于每個(gè)用戶的歷史電網(wǎng)負(fù)荷數(shù)據(jù)，獲取其對應(yīng)的典型負(fù)荷曲線數(shù)據(jù)和負(fù)荷特征數(shù)據(jù)；

6、根據(jù)多個(gè)用戶的典型負(fù)荷曲線數(shù)據(jù)和負(fù)荷特征數(shù)據(jù)，通過聚類算法，劃分出每個(gè)用戶的用電模式；

7、基于用戶的典型負(fù)荷曲線數(shù)據(jù)、負(fù)荷特征數(shù)據(jù)和用電模式，獲得用戶的用電特性分析結(jié)果。

8、進(jìn)一步地，還包括：對獲取到的歷史電網(wǎng)負(fù)荷數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗。

9、進(jìn)一步地，基于用戶的歷史電網(wǎng)負(fù)荷數(shù)據(jù)，獲取用戶的典型負(fù)荷曲線數(shù)據(jù)，包括：

10、將用戶的歷史電網(wǎng)負(fù)荷數(shù)據(jù)按日劃分為多個(gè)歷史日負(fù)荷數(shù)據(jù)，所述歷史日負(fù)荷數(shù)據(jù)表示為<mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>x</mi><mi>=</mi><mi>[</mi><msub><mi>x</mi><mn>1</mn></msub><mi>,</mi><msub><mi>x</mi><mn>2</mn></msub><mi>,</mi><mi>?</mi><mi>,</mi><msub><mi>x</mi><mi>i</mi></msub><mi>,...,</mi><msub><mi>x</mi><mi>n</mi></msub><mi>]</mi></mstyle>；

11、對歷史日負(fù)荷數(shù)據(jù)進(jìn)行降維，降維后的數(shù)據(jù)為<mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mover accent="true"><mi>x</mi><mo>ˉ</mo></mover><mi>=</mi><mi>[</mi><msub><mover accent="true"><mi>x</mi><mo>ˉ</mo></mover><mn>1</mn></msub><mi>,</mi><msub><mover accent="true"><mi>x</mi><mo>ˉ</mo></mover><mn>2</mn></msub><mi>,</mi><mi>?</mi><mi>,</mi><msub><mover accent="true"><mi>x</mi><mo>ˉ</mo></mover><mi>i</mi></msub><mi>,...,</mi><msub><mover accent="true"><mi>x</mi><mo>ˉ</mo></mover><mi>w</mi></msub><mi>]</mi></mstyle>，其中，的計(jì)算公式為：

12、，

13、通過符號集合近似方法，根據(jù)的大小，對中數(shù)據(jù)進(jìn)行符號化賦值，獲得離散化的符號序列<mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mover accent="true"><mi>y</mi><mo>^</mo></mover><mi>=</mi><mi>[</mi><msub><mover accent="true"><mi>y</mi><mo>^</mo></mover><mn>1</mn></msub><mi>,</mi><msub><mover accent="true"><mi>y</mi><mo>^</mo></mover><mn>2</mn></msub><mi>,</mi><mi>?</mi><mi>,</mi><msub><mover accent="true"><mi>y</mi><mo>^</mo></mover><mi>i</mi></msub><mi>,...,</mi><msub><mover accent="true"><mi>y</mi><mo>^</mo></mover><mi>w</mi></msub><mi>]</mi></mstyle>；

14、統(tǒng)計(jì)中各類符號序列的出現(xiàn)頻次，篩選出其中最常見的個(gè)符號序列；

15、將歷史日負(fù)荷數(shù)據(jù)中與所述個(gè)符號序列對應(yīng)的負(fù)荷序列疊加并取均值，獲得用戶的典型負(fù)荷曲線數(shù)據(jù)。

16、進(jìn)一步地，基于用戶的歷史電網(wǎng)負(fù)荷數(shù)據(jù)，獲取用戶的負(fù)荷特征數(shù)據(jù)，包括：

17、將用戶的歷史電網(wǎng)負(fù)荷數(shù)據(jù)分別按年、月、日劃分為多個(gè)時(shí)間序列；

18、從負(fù)荷水平、典型峰谷特性以及負(fù)荷長期發(fā)展規(guī)律三個(gè)指標(biāo)對劃分后的多個(gè)時(shí)間序列分別進(jìn)行特征提取，獲得用戶的負(fù)荷特征數(shù)據(jù)；

19、其中，負(fù)荷水平指標(biāo)包括用電量、最大負(fù)荷、最小負(fù)荷以及峰谷差；典型峰谷特性指標(biāo)包括負(fù)荷率、最小負(fù)荷率以及峰谷差率；負(fù)荷長期發(fā)展規(guī)律指標(biāo)包括實(shí)用系數(shù)、階段系數(shù)以及飽和負(fù)荷密度。

20、進(jìn)一步地，用戶在年份的實(shí)用系數(shù)的計(jì)算公式為：

21、，

22、其中，表示用戶在年份的年最大負(fù)荷，表示用戶申請接入用電時(shí)的報(bào)裝容量；

23、用戶的終期實(shí)用系數(shù)的計(jì)算公式為：

24、，

25、其中，表示終期年份，；表示從用戶接入用電至終期年份的年最大負(fù)荷；

26、用戶在年份的階段系數(shù)的計(jì)算公式為：

27、；

28、用戶的負(fù)荷密度的計(jì)算公式為：

29、，

30、其中，表示用戶的建筑面積。

31、進(jìn)一步地，所述聚類算法包括k-means++算法；

32、所述分析方法還包括：通過在聚類算法的聚類評價(jià)指標(biāo)上應(yīng)用啟發(fā)式算法，以識別出最佳聚類數(shù)目k；所述聚類評價(jià)指標(biāo)包括輪廓系數(shù)、卡林斯基-哈拉巴斯指數(shù)以及戴維斯-布爾丁指數(shù)。

33、進(jìn)一步地，獲取用戶的用電特性分析結(jié)果，包括：將用戶的典型負(fù)荷曲線數(shù)據(jù)和負(fù)荷特征數(shù)據(jù)輸入至對應(yīng)用電模式下、預(yù)先訓(xùn)練完成的日負(fù)荷曲線預(yù)測模型，獲取用戶的日負(fù)荷曲線預(yù)測結(jié)果。

34、第二方面，本發(fā)明還提供了一種分散用戶用電特性分析裝置，裝置包括：

35、歷史電網(wǎng)負(fù)荷數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取多個(gè)用戶的歷史電網(wǎng)負(fù)荷數(shù)據(jù)；

36、典型負(fù)荷曲線和負(fù)荷特征獲取模塊，用于基于每個(gè)用戶的歷史電網(wǎng)負(fù)荷數(shù)據(jù)，獲取其對應(yīng)的典型負(fù)荷曲線數(shù)據(jù)和負(fù)荷特征數(shù)據(jù)；

37、用電模式劃分模塊，用于根據(jù)多個(gè)用戶的典型負(fù)荷曲線數(shù)據(jù)和負(fù)荷特征數(shù)據(jù)，通過聚類算法，劃分出每個(gè)用戶的用電模式；

38、用電特性分析模塊，用于基于用戶的典型負(fù)荷曲線數(shù)據(jù)、負(fù)荷特征數(shù)據(jù)和用電模式，獲得用戶的用電特性分析結(jié)果。

39、第三方面，本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括：

40、存儲器，用于存儲計(jì)算機(jī)程序；

41、處理器，用于執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序以實(shí)現(xiàn)上述的分散用戶用電特性分析方法的步驟。

42、第四方面，本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計(jì)算機(jī)程序，該程序被處理器執(zhí)行實(shí)現(xiàn)上述的分散用戶用電特性分析方法的步驟。

43、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所達(dá)到的有益效果：

44、本發(fā)明提供的分散用戶用電特性分析方法通過分段降維重構(gòu)法提取用戶典型負(fù)荷曲線，降低了異常和極端數(shù)據(jù)的影響，并從多個(gè)維度提取用戶負(fù)荷數(shù)據(jù)中隱藏的重要特征，為規(guī)模化分散用戶用電特性分析提供有效信息支撐。采用改進(jìn)的k-means算法將無標(biāo)簽的電力用戶負(fù)荷數(shù)據(jù)劃分為不同模式，以實(shí)現(xiàn)用電模式標(biāo)簽化；基于一維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)針對不同用電模式并行構(gòu)建面向規(guī)?；脩舻娜肇?fù)荷曲線預(yù)測模型，對用戶日用電特性進(jìn)行精準(zhǔn)建模，幫助用戶更準(zhǔn)確地了解自身的用電特性。