一种能耗数据的可视化分析方法_2

文档序号:9708581阅读:来源:国知局
X,点H+1的示数是X+a,则点Η的小时能耗值为 a ;
[0034] 步骤S12 :将各个小时能耗值的和为当天日能耗实际值,算法如下:时钟点η能耗 值为an,则当天能耗实际值为a0+al+…+an+...+a23 ;,η = 0,1,2· · · · 23 ;
[0035] 步骤S13 :对24个每小时能耗值进行排序,得到小时能耗最大值amax和小时能 耗最小值amin,以小时能耗最大值amaxX 24,获得日能耗峰值累积值,以小时能耗最小值 amin X 24,获得日能耗谷值累积值;
[0036] 步骤S14 :对前Μ天的能耗实际值使用均值法和概率分布法计算出一天用电量的 日能耗预测值;均值法计算过程为:前Μ天的日能耗实际值\为[ Vl,…,νΜ],均值法日能 耗预测值为(ν1+···+νΜ)/Μ;νΜ为日能耗实际值,i为前Μ天的天数,i = 1,2,3,......,M, 概率分布法计算过程为:对Μ天的日能耗实际值进行排序并统计每个能耗实际值所对应的 天数,以日能耗实际值为横坐标,对应天数为纵坐标,形成能耗数据分布图,在能耗数据分 布图上利用正态分布拟合方法,得到k个正态分布Π ,…,fk,其中每个分布的均值为ui, 每个分布所包含的对应天数为di,日能耗预测值的概率分布表则为[(ul,dl/M),…,(uk, dk/M)],取概率分布di/M最大值所对应的均值ui为日能耗预测值。
[0037] 所述的累积的实时能耗数据一般是由能耗监控硬件获取的,其通常是以数据库的 形式存在的,存储的是耗能单元每个采集周期的能耗数据值,对此原始数据进行加工获得 耗能单元按小时耗能数据集。对耗能单元按小时能耗数据进行统计,得到按日计量的日能 耗实际值,抽取出耗能单元日最大小时耗能值、耗能单元日工作时段最小小时耗能值,并调 用预测算法库给出耗能单元日能耗预测值。
[0038] 所述的日能耗峰值累积值,是指对累积的实时能耗数据进行预统计处理中,抽取 的耗能单元最大小时耗能值乘以24而得到的数值,反映了耗能单元日耗能的极限情况。 [0039] 所述的日能耗谷值累积值,是指对累积的实时能耗数据进行预统计处理中,抽取 的耗能单元工作时段最小小时耗能值乘以工作时段时长而得到的数值,反映了耗能单元日 节能的极限情况。如6月4日24小时耗能数据为:
[0040] (0. 29,0. 29,0. 30,0. 30,0. 31,0. 30,0. 29,0. 91,1. 09, 1. 10, 1. 19,1. 17,1. 22, 1.08,1. 17,1. 17,0.98,0.62,0.32,0.30,0.32,0.33,0.31),其中最大小时能耗为 1.22, 则日耗能峰值累积值为1. 22*24 = 29. 28,最小小时能耗为0. 29,则日耗能谷值累积值为 0. 29*24 = 6. 96。
[0041] 所述的日能耗预测值,是指对累积的实时能耗数据进行预统计处理中,利用已获 得的耗能单元历史日能耗数据值,调用均值法和概率分布法计算获得,如某耗能单元前15 天能耗实际值为 S = (18,10,11,13,15,18,14,13,13,13,15,19,16,13,17),则均值法获得 的当天日能耗预测值为(18+10+11+13+15+18+14+13+13+13+15+19+16+13+17)/15= 14. 5 ; 概率分布法的计算过程:首先对前15天能耗实际值进行排序并获得每个能耗实际值所对 应的天数,可得如下日耗能实际值分布表,
[0042]
[0043] 对上表进行正态分布拟合,B」得到三个个正态分布fl,f2和f3,如附图3所示,Π 的均值ul = 13. 2,覆盖的概率面积为(6. 7+6. 7+33. 3+6. 7) % = 53. 3%,f2的均值u2 = 15, 覆盖的概率面积为(6. 7+13. 3) % = 20%,f3的均值u3 = 18.,覆盖的概率面积为26. 7%, 取概率面积最大的分布均值ul = 13. 2为概率分布法获得的当天日能耗预测值。
[0044] 步骤102,日能耗数据线形成:以日能耗预测值作为开盘价,以日能耗实际值为收 盘价,以日能耗峰值累积值为盘高值,以日能耗谷值累积值为盘低值,构成日能耗数据线。
[0045] 步骤103,日能耗数据双移动均线形成:以本日日能耗实际值及前N-1日能耗实 际值的平均值作为日能耗N日短均线的日均线当日值,N依据实际经验可取7 ;以本日及前 M-1日能耗实际值的平均值作为日能耗Μ日长均线当日值,构成日能耗数据双移动均线,这 里Μ按实际经验可取30。
[0046] 步骤104,日能耗数据双通道形成:利用均线当日值分别加上、减去若干倍标准差 为上下轨道当日值,构建布林线式的日能耗数据双通道;以日能耗长均线为中轨道,日能耗 长均线当日值减去两倍Μ日能耗实际值标准差,获得下轨道当日值,日能耗长均线当日值 加上两倍Μ日能耗实际值标准差,获得上轨道当日值,标准差的统计样本包括本日及前Μ-1 日能耗实际值,构成类似于布林线的日能耗数据双通道。
[0047] 步骤105,能耗数据可视化分析:在同一窗口中沿时间轴显示日能耗数据线、双移 动平均线和双通道,构建出可视化展示耗能单元的能耗使用情况及近期趋势图。在在能耗 数据分析显示窗口中,绘制横轴为时间坐标轴,其坐标刻度按照日期顺序排列,纵轴为左右 两个电量坐标轴;其坐标刻度按照电量顺序递增,对每个日期点绘制日能耗数据线、日能耗 数据双移动均线、日能耗数据双通道,形成完整的日能耗数据分析图。
[0048] 所述构建出可视化展示耗能单元的能耗使用情况及近期趋势图的具体步骤如 下:
[0049] 步骤S51 :将时间轴刻度所对应时间的日能耗实际值作为成交量以柱状图形式绘 制在图形中;
[0050] 步骤S52 :利用开盘值、收盘值、盘高值、盘低值,构建出蜡烛图;
[0051] 步骤S53 :利用前N-1日和当天日能耗实际值作为参数构建出日能耗N天短均线 图,利用前M-1日和当天日能耗实际值作为参数构建出日能耗Μ天长均线图;
[0052] 步骤S54 :对构建的日能耗Μ天长均线的每一个值分别加上、减去Μ天日能耗实际 值的标准差,构建出上轨道和下轨道;
[0053] 步骤S55 :在窗口中设置成交量、蜡烛图、日能耗短均线、日能耗长均线和轨道线、 电量高低、能耗预测值的底色。
[0054] 所述设置底色是将成交量正常设为黑色,将蜡烛图正常设为白色,蜡烛图中预测 值大于等于实际值视为正常,蜡烛图中预测值小于实际值视为异常,设置颜色为黑色;将日 能耗短均线、日能耗长均线和轨道线正常和异常都设为不变色;当用电量偏低时成交量设 为右斜线柱,偏高时设为左斜线柱。
[0055] 所述形成完整的日能耗数据分析图,是指在能耗数据分析窗口中,类似于股票数 据分析,采用图表显示组件,在同一窗口内叠加显示日能耗数据线、日能耗数据双移动均 线、日能耗数据双通道。同时,对于线,如果开盘大于收盘,用黑色填充日能耗数据线实体矩 形,如果开盘小于收盘,用白色填充日能耗数据线实体矩形;如果收盘高过日能耗短均线 当日值的1. 4倍,用左斜线柱形标记收盘,如果收盘低于日能耗长均线当日值的1. 4倍,用 右斜线柱
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