考虑电力市场成员分布均衡性的抽样调查方法和系统与流程

1.本发明属于电力市场统计分析技术领域，具体涉及考虑电力市场成员分布均衡性的抽样调查方法和系统。


背景技术：

[0002][0003]
现有的抽样方法一般采取地区分配名额和随机抽取的方法，此方法在保持地域公平和交易电量公平性上难以保持其稳定性。而电力市场需要考虑到各地区大中小企业的观点，因此寻找一个能够稳定保持地域公平和交易电量公平的抽样方法是亟需解决的问题。


技术实现要素：

[0004]
为解决现有技术中存在的不足，本发明提供考虑电力市场成员分布均衡性的抽样调查方法和系统，基于地域和交易电量相关的量化均衡性指标，提高抽样样本分布的均衡性，实现更稳定的地域公平性和交易电量公平性。
[0005]
本发明采用如下的技术方案。
[0006]
考虑电力市场成员分布均衡性的抽样调查方法，选取体现电力市场成员分布的信息，包括用电信息、分布坐标与区域信息；
[0007]
基于所述信息计算相应的量化均衡性指标，进而得到距离和；
[0008]
采用距离和与惩罚函数结合的方式，筛选得到考虑电力市场成员分布均衡性的抽样调查结果。
[0009]
本发明进一步包括以下优选方案：
[0010]
优选地，所述方法包括以下步骤：
[0011]
步骤1、获取电力市场成员的用电信息、分布坐标与区域信息，每一成员获取的信息作为一个元素；
[0012]
步骤2、将步骤1得到的所有元素放入备选集合g，并设置已选集合v为空集；
[0013]
步骤3、从备选集合g中任选一个元素删除，并将该元素放入已选集合v 中；
[0014]
步骤4、对于备选集合g中的剩余元素，基于量化均衡性指标，分别计算每一剩余元素与已选集合v中每一元素的距离和；
[0015]
步骤5、对于备选集合g中的剩余元素，分别计算惩罚函数，并将每一剩余元素的惩罚函数与距离和计算值相加得到求和值，将最大求和值对应的剩余元素从备选集合g中删除，并放入已选集合v中；
[0016]
步骤6、判断已选集合v中的元素数量是否达到设定值n，若达到，则输出已选集合v，已选集合v中元素即为抽取样本；若未达到，则返回步骤4。
[0017]
优选地，步骤1中，获取电力市场成员i的分布坐标信息(xi，yi)，分布区域信息(ai，bi，ci)和用电信息(ei)；
[0018]
从而，第i个元素为：(xi，yi，ai，bi，ci，qi)；
[0019]
其中，xi表示第i个元素的经度信息；
[0020]
yi表示第i个元素纬度信息；
[0021]ai
表示第i个元素省份信息，取值为1,2,
…
,p；
[0022]bi
表示第i个元素城市信息，取值为1,2,
…
,t；
[0023]ci
表示第i个元素区级信息，取值为1,2,
…
,z；
[0024]
p、t、z分别表示第i个元素省份、城市、区级总数；
[0025]
qi表示第i个元素用电量。
[0026]
优选地，步骤4中，距离和计算公式为：
[0027]dij
＝β1w
1ij
+β2w
2ij
+β3w
3ij
[0028]
其中，d
ij
表示第i个元素与第j个元素的距离和；
[0029]w1ij
为第i个元素与第j个元素用电量的量化均衡性指标；
[0030]w2ij
为第i个元素与第j个元素地理位置的量化均衡性指标；
[0031]w3ij
为第i个元素与第j个元素行政区划的量化均衡性指标；
[0032]
β1、β2、β3为w
1ij
、w
2ij
、w
3ij
指标的权重。
[0033]
优选地，w
1ij
的计算方式为：
[0034]w1ij
＝(q
i-qj)2[0035]
其中，qi为第i个元素的用电量；
[0036]
qj为第j个元素的用电量。
[0037]
优选地，w
2ij
的计算方式为：
[0038]w2ij
＝(x
i-xj)2+(y
i-yj)2[0039]
其中，(xi,yi)为第i个元素的坐标信息；
[0040]
(xj,yj)为第j个元素的坐标信息；
[0041]
优选地，w
3ij
的计算方式为：
[0042]
当ai＝aj且bi＝bj且ci＝cj时，
[0043]w3ij
＝0
[0044]
当ai＝aj且bi＝bj且ci≠cj时，
[0045]w3ij
＝1
[0046]
当ai＝aj且bi≠bj且ci≠cj时，
[0047]w3ij
＝2
[0048]
当ai≠aj且bi≠bj且ci≠cj时，
[0049]w3ij
＝3
[0050]
其中，ai、bi、ci表示第i个元素省份、城市和区级信息；
[0051]aj
、bj、cj表示第j个元素省份、城市和区级信息。
[0052]
优选地，β1、β2、β3的计算方式如下：
[0053][0054]
其中，qi为第i个元素的用电量；
[0055]
qj为第j个元素的用电量；
[0056]
xi、xj为第i个元素、第j个元素的经度信息；
[0057]
yi、yj为第i个元素、第j个元素的纬度信息；
[0058]
n为元素数量。
[0059]
优选地，步骤5中，惩罚函数计算方式为：
[0060][0061]
其中，fi为第i个元素的惩罚函数计算值；
[0062]m1αβγ
为备选集合g中行政区划为(α,β,γ)的元素总数；
[0063]
n1为备选集合g中元素总数；
[0064]mαβγ
为步骤1得到的行政区划(α,β,γ)的上的总元素数；
[0065]
n2为设定的期望抽取样本数；
[0066]
β4为人为设定参数。
[0067]
考虑电力市场成员分布均衡性的抽样调查系统，所述系统包括：
[0068]
信息选取模块，用于选取体现电力市场成员分布的信息，包括用电信息、分布坐标与区域信息；
[0069]
量化计算模块，用于基于所述信息计算相应的量化均衡性指标，进而得到距离和；
[0070]
抽样筛选模块，用于采用距离和与惩罚函数结合的方式，筛选得到考虑电力市场成员分布均衡性的抽样调查结果。
[0071]
一种终端，包括处理器及存储介质；所述存储介质用于存储指令；
[0072]
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行所述方法的步骤。
[0073]
计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现所述方法的步骤。
[0074]
本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明基于电力市场成员的调查问卷的发放方法问题，给出了考虑电力市场成员分布均衡性的抽样调查方案，满足地域公平性和交易电量公平性，在参与调查的电力市场成员的地理位置信息、行政区划信息和交易电量已知的前提下，建立了一个同时追求地域公平性和电量公平性的相关量化均衡性指标数学计算模型，定义新概念下的“距离”和“惩罚函数”概念，并基于此进行抽样，能获得均衡性的抽样结果。本发明在维持地域公平性和交易电量公平性上有更稳定的效果，使得到的调查问卷更具有典型性，能够充分反应电力市场的整体情况，同时能够根据需求修改权重参数，以获取更具针对性的结果。
附图说明
[0075]
图1是本发明中考虑电力市场成员分布均衡性的抽样调查方法流程图；
[0076]
图2是本发明中考虑电力市场成员分布均衡性的抽样调查方法实施流程图。
具体实施方式
[0077]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。本技术所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部实施例。基于本发明精神，本领域普通技术人员在没有作出创造性
劳动前提下所获得的有所其它实施例，都属于本发明的保护范围。
[0078]
如图1所示，本发明实施例1提供考虑电力市场成员分布均衡性的抽样调查方法，在本发明优选但非限制性的实施方式中，本发明实施的基本原则有：
[0079]
1、抽取样本相似度越低越好(体现在用电、地理位置和行政区划上)。
[0080]
2、尽可能在行政区划中满足分层抽样的要求。
[0081]
因而，选取体现电力市场成员分布的信息，包括用电信息、分布坐标与区域信息；基于所述信息计算相应的量化均衡性指标，进而得到距离和；采用距离和与惩罚函数结合的方式，筛选得到考虑电力市场成员分布均衡性的抽样调查结果。
[0082]
进一步优选地，如图2所示，本发明所述方法包括以下步骤：
[0083]
步骤1、获取电力市场成员的用电信息、分布坐标与区域信息，每一成员获取的信息作为一个元素；
[0084]
进一步优选地，获取已知要素：电力市场成员i的分布坐标信息(xi，yi)，分布区域信息(ai，bi，ci)和用电信息(qi)；
[0085]
因此可以将抽取的第i个元素的信息矩阵写为：(xi，yi，ai，bi，ci，qi)；
[0086]
另外，记总体元素数量为m，设定的期望抽取样本数为n2；
[0087]
其中，xi表示第i个元素的经度信息；
[0088]
yi表示第i个元素纬度信息；
[0089]ai
表示第i个元素省份信息，取值为1,2,
…
,p；
[0090]bi
表示第i个元素城市信息，取值为1,2,
…
,t；
[0091]ci
表示第i个元素区级信息，取值为1,2,
…
,z；
[0092]
p、t、z分别表示第i个元素省份、城市、区级总数；
[0093]
qi表示第i个元素用电量。
[0094]
步骤2、将步骤1得到的所有元素放入备选集合g，并设置已选集合v为空集；
[0095]
步骤3、从备选集合g中任选一个元素删除，并将该元素放入已选集合v 中；
[0096]
步骤4、对于备选集合g中的剩余元素，基于量化均衡性指标，分别计算每一剩余元素与已选集合v中每一元素的距离和；
[0097]
进一步优选地，定义距离和计算公式为：
[0098]dij
＝β1w
1ij
+β2w
2ij
+β3w
3ij
[0099]
其中，d
ij
表示第i个元素与第j个元素的距离和；
[0100]w1ij
为第i个元素与第j个元素用电量的量化均衡性指标；
[0101]w2ij
为第i个元素与第j个元素地理位置的量化均衡性指标；
[0102]w3ij
为第i个元素与第j个元素行政区划的量化均衡性指标；
[0103]
β1、β2、β3为w
1ij
、w
2ij
、w
3ij
指标的权重。计算方式如下：
[0104][0105]
其中，w
1ij
的计算方式为：
[0106]w1ij
＝(q
i-qj)2[0107]
其中，qi为第i个元素的用电量；
[0108]
qj为第j个元素的用电量。
[0109]w2ij
的计算方式为：
[0110]w2ij
＝(x
i-xj)2+(y
i-yj)2[0111]
其中，(xi,yi)为第i个元素的坐标信息；
[0112]
(xj,yj)为第j个元素的坐标信息；
[0113]w3ij
的计算方式为：
[0114]
当ai＝aj且bi＝bj且ci＝cj时，
[0115]w3ij
＝0
[0116]
当ai＝aj且bi＝bj且ci≠cj时，
[0117]w3ij
＝1
[0118]
当ai＝aj且bi≠bj且ci≠cj时，
[0119]w3ij
＝2
[0120]
当ai≠aj且bi≠bj且ci≠cj时，
[0121]w3ij
＝3
[0122]
其中，ai、bi、ci表示第i个元素省份、城市和区级信息；
[0123]aj
、bj、cj表示第j个元素省份、城市和区级信息。
[0124]
步骤5、对于备选集合g中的剩余元素，分别计算惩罚函数，并将每一剩余元素的惩罚函数与距离和计算值相加得到求和值，将最大求和值对应的剩余元素从备选集合g中删除，并放入已选集合v中；
[0125]
进一步优选地，定义惩罚函数f，对于已选集合v和备选集合g，f是一个关于备选集合g中元素的一个函数，备选集合g中行政区划为(α,β,γ)的元素总数为m
1αβγ
，备选集合g中元素总数量为n1。
[0126]
惩罚函数计算方式为：
[0127][0128]
其中，fi为第i个元素的惩罚函数计算值；
[0129]m1αβγ
为备选集合g中行政区划为(α,β,γ)的元素总数；其中行政区中为(α,β,γ)为分布区域信息(ai，bi，ci)的取值，分别指代省份信息、城市信息和区级信息。
[0130]
n1为备选集合g中元素总数；
[0131]mαβγ
为步骤1得到的为(α,β,γ)上的总元素数；
[0132]
n2为设定的期望抽取样本数；
[0133]
β4为人为设定参数,通常取为1，当需要惩罚函数表示程度含义时，可取为 10或100。
[0134]
步骤6、判断已选集合v中的元素数量是否达到设定值n，若达到，则输出已选集合v，已选集合v中元素即为抽取样本；若未达到，则返回步骤4。
[0135]
本发明实施例2提供考虑电力市场成员分布均衡性的抽样调查系统，用于实现所述的抽样调查方法，所述系统包括：
[0136]
信息选取模块，用于选取体现电力市场成员分布的信息，包括用电信息、分布坐标与区域信息；
[0137]
量化计算模块，用于基于所述信息计算相应的量化均衡性指标，进而得到距离和；
[0138]
抽样筛选模块，用于采用距离和与惩罚函数结合的方式，筛选得到考虑电力市场成员分布均衡性的抽样调查结果。
[0139]
一种终端，包括处理器及存储介质；所述存储介质用于存储指令；
[0140]
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行所述方法的步骤。
[0141]
计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现所述方法的步骤。
[0142]
本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明基于电力市场成员的调查问卷的发放方法问题，给出了考虑电力市场成员分布均衡性的抽样调查方案，满足地域公平性和交易电量公平性，在参与调查的电力市场成员的地理位置信息、行政区划信息和交易电量已知的前提下，建立了一个同时追求地域公平性和电量公平性的相关量化均衡性指标数学计算模型，定义新概念下的“距离”和“惩罚函数”概念，并基于此进行抽样，能获得均衡性的抽样结果。本发明在维持地域公平性和交易电量公平性上有更稳定的效果，使得到的调查问卷更具有典型性，能够充分反应电力市场的整体情况，同时能够根据需求修改权重参数，以获取更具针对性的结果。
[0143]
本公开可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本公开的各个方面的计算机可读程序指令。
[0144]
计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、静态随机存取存储器(sram)、便携式压缩盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能盘(dvd)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其它自由传播的电磁波、通过波导或其它传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。
[0145]
这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。
[0146]
用于执行本公开操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(isa) 指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如smalltalk、c++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“c”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机
或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(lan)或广域网(wan)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(fpga)或可编程逻辑阵列(pla)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本公开的各个方面。
[0147]
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。