一种基于用户生产特性的需求侧响应潜力分析方法和系统与流程

本发明属于电力，尤其涉及一种基于用户生产特性的需求侧响应潜力分析方法和系统。

背景技术：

1、高比例的可再生能源和日益增长的需求侧负荷对电网的调节和运行能力提出了更高的要求，需求响应技术是实现新型电力系统灵活柔性调节和智能互动的重要手段。电力需求响应能够通过多种经济激励，引导电力用户根据电力系统运行的需求，自主调节用电行为，实现电力负荷的削峰填谷和灵活调整。电力需求响应不仅能缓解短时的电力供需矛盾，还能缓解可再生能源电力消纳困难，从而保安全、促消纳，提质电力安全降碳，助力新型电力系统和新型能源体系建设，保障电力经济和能源经济高质量发展。

2、需求响应潜力指的是用户参与响应调整负荷的能力，包括增加负荷和削减负荷2种调整方向。需求响应的实施过程中，对用户响应潜力事先评估可有效提高聚合商任务分配准确程度。由于需求响应是用户的自愿行为，其潜力不等同于响应极限，与电价政策和激励机制紧密相关。拓展需求响应潜力，不仅能降低高峰负荷缓解电网运行压力、提高设备利用率还能有效消纳间歇性能源、利于节能减排。

技术实现思路

1、为了解决或者改善上述问题，本发明提供了基于用户生产特性的需求侧响应潜力分析方法和系统，具体技术方案如下：

2、本发明提供一种基于用户生产特性的需求侧响应潜力分析方法，包括：对参与响应的用户负荷数据进行收集和预处理；解析所述用户负荷数据以进行用户用电行为特征分析；构建需求响应调节潜力评价分析模型；设计需求侧响应潜力客户画像。

3、优选的，所述对参与响应的用户负荷数据进行收集和预处理，包括：电力内部数据收集处理：通过电网营销渠道获取用户档案、用户表计信息、用电负荷数据；通过用户编号实现所述用户档案、所述用户表计信息、用户参与需求响应的历史信息的关联；通过表计编号实现所述用户表计信息、所述用电负荷数据的关联；电力外部数据收集处理：通过scrapy分布式爬虫框架、问卷调查、用户访谈中至少一种，获取包括生产工艺、营销数据、其它能耗信息的用户生产特征数据，获取相关气象信息；按照时间维度和负荷变化进行分类整理；数据清洗：基于聚类箱型图挖掘异常负荷数据，并基于均值插补法做数据清洗；数据标准化处理：采用最小/最大标准化方法对采集到的用户负荷数据进行归一化处理，形成用于解析的数据基础底库信息。

4、优选的，所述解析所述用户负荷数据以进行用户用电行为特征分析，包括：负荷数据关联因素分析：采用fp-growth算法分析指定因素对不同用电用户负荷数据的影响，得到对应的用电用户生产特性；不同因素对应的负荷数据单独处理，形成多特征负荷曲线，制定对应的电力需求侧响应策略；基于dtw曲线聚类分析用户生产特征。

5、优选的，所述构建需求响应调节潜力评价分析模型，包括：确立需求响应负荷基准值；判断负荷曲线峰类型；测算需求响应潜力；划分需求响应潜力等级。

6、优选的，所述设计需求侧响应潜力客户画像，包括基于dbscan聚类分析方法设计需求响应用户画像：

7、基于分布鲁棒构建小样本用户dr特性随机参数的模糊集，采用行业共性与用户个性结合的方式获取一般用户响应特性参数，实现基于小样本数据的大规模dr潜力量化；

8、基于客户峰类型、响应时段、响应季节及客户削峰填谷响应潜力等级，采用dbscan聚类算法对所有客户进行聚类，识别出不同客户集群。

9、本发明提供一种基于用户生产特性的需求侧响应潜力分析系统，包括：第一模块，用于对参与响应的用户负荷数据进行收集和预处理；第二模块，用于解析所述用户负荷数据以进行用户用电行为特征分析；第三模块，用于构建需求响应调节潜力评价分析模型；第四模块，用于设计需求侧响应潜力客户画像。

10、优选的，所述对参与响应的用户负荷数据进行收集和预处理，包括：电力内部数据收集处理：通过电网营销渠道获取用户档案、用户表计信息、用电负荷数据；通过用户编号实现所述用户档案、所述用户表计信息、用户参与需求响应的历史信息的关联；通过表计编号实现所述用户表计信息、所述用电负荷数据的关联；电力外部数据收集处理：通过scrapy分布式爬虫框架、问卷调查、用户访谈中至少一种，获取包括生产工艺、营销数据、其它能耗信息的用户生产特征数据，获取相关气象信息；按照时间维度和负荷变化进行分类整理；数据清洗：基于聚类箱型图挖掘异常负荷数据，并基于均值插补法做数据清洗；数据标准化处理：采用最小/最大标准化方法对采集到的用户负荷数据进行归一化处理，形成用于解析的数据基础底库信息。

11、优选的，所述解析所述用户负荷数据以进行用户用电行为特征分析，包括：负荷数据关联因素分析：采用fp-growth算法分析指定因素对不同用电用户负荷数据的影响，得到对应的用电用户生产特性；不同因素对应的负荷数据单独处理，形成多特征负荷曲线，制定对应的电力需求侧响应策略；基于dtw曲线聚类分析用户生产特征。

12、优选的，所述构建需求响应调节潜力评价分析模型，包括：确立需求响应负荷基准值；判断负荷曲线峰类型；测算需求响应潜力；划分需求响应潜力等级。

13、优选的，所述设计需求侧响应潜力客户画像，包括基于dbscan聚类分析方法设计需求响应用户画像：基于分布鲁棒构建小样本用户dr特性随机参数的模糊集，采用行业共性与用户个性结合的方式获取一般用户响应特性参数，实现基于小样本数据的大规模dr潜力量化；基于客户峰类型、响应时段、响应季节及客户削峰填谷响应潜力等级，采用dbscan聚类算法对所有客户进行聚类，识别出不同客户集群。

14、本发明的有益效果为：对参与响应的用户负荷数据进行收集和预处理；解析所述用户负荷数据以进行用户用电行为特征分析；构建需求响应调节潜力评价分析模型；设计需求侧响应潜力客户画像，通过对用电用户生产特性分析，针对电力大用户负荷数据、地区总负荷数据和新能源发电量数据进行定量分析和画像，相比传统的评估方法，本发明的评估方法能够更好的体现用户负荷特性对需求侧响应的影响,通过确定需求响应负荷基准值并判断峰类型，分析用户需求响应潜力和等级划分，为以用户为单位有针对性改善负荷均衡水平、进行市场化削峰填谷、被动式应急调节提供参考依据。

技术特征：

1.一种基于用户生产特性的需求侧响应潜力分析方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述基于用户生产特性的需求侧响应潜力分析方法，其特征在于，所述对参与响应的用户负荷数据进行收集和预处理，包括：

3.根据权利要求1所述基于用户生产特性的需求侧响应潜力分析方法，其特征在于，所述解析所述用户负荷数据以进行用户用电行为特征分析，包括：

4.根据权利要求1所述基于用户生产特性的需求侧响应潜力分析方法，其特征在于，所述构建需求响应调节潜力评价分析模型，包括：

5.根据权利要求3所述基于用户生产特性的需求侧响应潜力分析方法，其特征在于，所述设计需求侧响应潜力客户画像，包括基于dbscan聚类分析方法设计需求响应用户画像：

6.一种基于用户生产特性的需求侧响应潜力分析系统，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述基于用户生产特性的需求侧响应潜力分析系统，其特征在于，所述对参与响应的用户负荷数据进行收集和预处理，包括：

8.根据权利要求6所述基于用户生产特性的需求侧响应潜力分析系统，其特征在于，所述解析所述用户负荷数据以进行用户用电行为特征分析，包括：

9.根据权利要求6所述基于用户生产特性的需求侧响应潜力分析系统，其特征在于，所述构建需求响应调节潜力评价分析模型，包括：

10.根据权利要求6所述基于用户生产特性的需求侧响应潜力分析系统，其特征在于，所述设计需求侧响应潜力客户画像，包括基于dbscan聚类分析方法设计需求响应用户画像：

技术总结
本发明属于电力技术领域，尤其涉及一种基于用户生产特性的需求侧响应潜力分析方法和系统，方法包括对参与响应的用户负荷数据进行收集和预处理；解析所述用户负荷数据以进行用户用电行为特征分析；构建需求响应调节潜力评价分析模型；设计需求侧响应潜力客户画像，通过对用电用户生产特性分析，针对电力大用户负荷数据、地区总负荷数据和新能源发电量数据进行定量分析和画像，相比传统的评估方法，本发明的评估方法能够更好的体现用户负荷特性对需求侧响应的影响,通过确定需求响应负荷基准值并判断峰类型，分析用户需求响应潜力和等级划分，为以用户为单位有针对性改善负荷均衡水平、进行市场化削峰填谷、被动式应急调节提供参考依据。

技术研发人员：李捷,何涌,吴一鸣,陈俊,杨舟,周政雷,韦航,颜丹丹,李金瑾
受保护的技术使用者：广西电网有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19