基于负荷特性分类的分时电价确定方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于负荷特性分类的分时电价确定方法，包括以下步骤：数据标准化预处理；对预处理后的数据通过模糊c均值聚类算法进行聚类分析得到各类电力用户的平均用电负荷曲线；对所有电力用户的综合用电负荷曲线进行峰平谷时段的划分；分析需求响应度；分析用电影响度；根据各类电力用户的需求响应度和用电影响度确定其分时电价调整方式，调整原则为：峰谷电价拉开比与各类电力用户的需求响应度成反比关系，与用电影响度成正比关系。本发明通过对用电负荷数据进行聚类分析，将电力用户按负荷特性进行分类，并结合需求响应度和用电影响程度进行分析，实现了基于电力用户用电负荷特性的分类分时电价，对传统的分时电价调整起到重要作用。
【专利说明】基于负荷特性分类的分时电价确定方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种分时电价确定方法，尤其涉及一种基于负荷特性分类的分时电价确定方法。
【背景技术】
[0002]从目前中国峰谷分时电价的实施情况来看，该政策取得了一定的移峰填谷的作用，但是仍然存在用户反应不足和用户反应过度的现象。用户反应不足则达不到移峰填谷、提高电网负荷率的目的，而用户反应过度则峰谷时段漂移或峰谷时段倒置，损害电力公司的利益。造成这种现象的原因是:对电力用户的分类是通过需求分析，按照电力用户性质和营销业务需要来划分的，且目前中国国内实施的分时电价大多是对所有的电力用户实行统一的分时电价标准。但同一行业的电力用户，其负荷特性可能会有很大的差别，而不同行业的用户其负荷特性却可能非常相似。所以，不同的电力用户其用电负荷特性和对分时电价的响应程度并不相同，对所有的电力用户实行统一的分时电价标准必然会导致用户反应不足和用户反应过度的现象。
[0003]如果让用户成为分时电价政策的主要参与者，实现合理引导用户改变用电方式的目的，则可以解决上述问题，本发明正是基于这种思想而提出。
【发明内容】
[0004]本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种基于负荷特性分类的分时电价确定方法。
[0005]本发明通过以下技术方案来实现上述目的:
[0006]本发明所述基于负荷特性分类的分时电价确定方法，包括以下步骤:
[0007](1)数据预处理:对采集到的用电负荷数据进行标准化处理；
[0008](2)对预处理后的数据通过模糊c均值聚类算法进行聚类分析，将所有电力用户按用电负荷特性进行分类，得到多类电力用户和各类电力用户的平均用电负荷曲线；对所有电力用户的综合用电负荷曲线进行峰平谷时段的划分，得到统一的峰平谷时段；
[0009](3)对各类电力用户的平均用电负荷曲线的峰谷时段负荷差、峰平时段负荷差和平谷时段负荷差进行分析，得到各类电力用户的需求响应度；通过计算各类电力用户在电量转移后的平均用电负荷曲线的负荷率和峰谷负荷差变化，得到各类电力用户对综合用电负荷的影响程度，极小值标准化后得到各类电力用户的用电影响度；
[0010](4)根据各类电力用户的需求响应度和用电影响度确定其分时电价调整方式，调整原则为:峰谷电价拉开比与各类电力用户的需求响应度成反比关系，与用电影响度成正比关系。
[0011]具体地，所述步骤(1)的标准化处理方法为:通过数据的极大值对数据进行标准化，转化后的数据都在0到1之间，公式如下:
【权利要求】
1.一种基于负荷特性分类的分时电价确定方法，其特征在于:包括以下步骤:(1)数据预处理:对采集到的所有电力用户的用电负荷数据进行标准化处理，得到所有电力用户的综合用电负荷曲线；(2)对预处理后的数据通过模糊c均值聚类算法进行聚类分析，将所有电力用户按用电负荷特性进行分类，得到多类电力用户和各类电力用户的平均用电负荷曲线；对所有电力用户的综合用电负荷曲线进行峰平谷时段的划分，得到统一的峰平谷时段；(3)对各类电力用户的平均用电负荷曲线的峰谷时段负荷差、峰平时段负荷差和平谷时段负荷差进行分析，得到各类电力用户的需求响应度；通过计算各类电力用户在电量转移后的平均用电负荷曲线的负荷率和峰谷负荷差变化，得到各类电力用户对综合用电负荷的影响程度，极小值标准化后得到各类电力用户的用电影响度；(4)根据各类电力用户的需求响应度和用电影响度确定其分时电价调整方式，调整原则为:峰谷电价拉开比与各类电力用户的需求响应度成反比关系，与用电影响度成正比关系。
2.根据权利要求1所述的基于负荷特性分类的分时电价确定方法，其特征在于:所述步骤(1)的标准化处理方法为:通过数据的极大值对数据进行标准化，转化后的数据都在0到1之间，公式如下:
3.根据权利要求1所述的基于负荷特性分类的分时电价确定方法，其特征在于:所述步骤(2)的聚类分析方法为:首先对标准化后的负荷数据进行减法聚类，得到初始化聚类中心P°和聚类数目的最大值cmax，再通过模糊决策算法和基于可能性分布的聚类有效性函数FP (U;c)在聚类数目c和加权指数m的取值范围内计算最优参数c*和m*,最后通过聚类中心P0和优化后的参数c*、m*来初始化FCM算法，得到最优的聚类结果。
4.根据权利要求3所述的基于负荷特性分类的分时电价确定方法，其特征在于:所述计算最优参数c*和m*包括以下步骤:①令聚类数目c=2;②令加权指数m=l.1 ；③由FCM(m，c)求目标函数Jm (U*, P*)、划分熵Hm (U* ;c);④判断m是否大于等于2.5，如果是，则进入下一步，如果不是，则令m=m+0.1，并返回步骤③；⑤模糊决策得m。*；⑥由FCM(mc*，c)求聚类有效性函数FP (U;c)；⑦判断c是否大于等于cmax，如果是，则进入下一步，如果不是，则令c=c+l，并返回步骤②；⑧由min FP (U;c)求 c*、m*。
5.根据权利要求1所述的基于负荷特性分类的分时电价确定方法，其特征在于:所述步骤(2)中，通过模糊隶属度即半梯形隶属度函数和聚类算法相结合的方法对所有电力用户的综合用电负荷曲线进行峰平谷时段划分，具体包括以下步骤:①通过模糊隶属函数确定出综合用电负荷曲线上各点处于峰、谷时段的可能性；②利用聚类算法将综合用电负荷曲线初步划分为峰时段、平时段、谷时段三个时段；③对聚类算法得到的时段进行调整，实现峰平谷时段划分。
6.根据权利要求5所述的基于负荷特性分类的分时电价确定方法，其特征在于:所述步骤①中，采用的确定方法为:综合用电负荷曲线上最高点的峰隶属度为100%，最低点的峰隶属度为0 ;综合用电负荷曲线上最低点的谷隶属度为100%，最高点的谷隶属度为0 ;综合用电负荷曲线上其余各点的峰谷隶属度通过隶属度函数来确定。
7.根据权利要求5所述的基于负荷特性分类的分时电价确定方法，其特征在于:所述步骤③中，对聚类算法得到的时段进行调整的方法是:在进行时段划分时，高峰时段和低谷时段为4~10小时；平时段不小于4小时；峰平谷时段的时间间隔不少于2个小时。
8.根据权利要求1所述的基于负荷特性分类的分时电价确定方法，其特征在于:所述步骤(4)中，分时电价的峰谷电价拉开比1的计算公式为:
【文档编号】G06Q50/06GK103679555SQ201310688231
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月16日 优先权日:2013年12月16日
【发明者】寇健, 覃勉, 罗伶 申请人:成都安健发科技有限公司