[发明专利]基于匹配度的大规模电力系统功率曲线分类方法

说明书

本发明提供了一种基于匹配度的大规模电力系统功率曲线分类方法。步骤包括：电力系统功率曲线的增量特性序列的计算；针对电力系统功率曲线的曲线距离定义；电力系统功率曲线匹配度的计算；基于曲线间匹配度的电力系统功率曲线分类方法；表征同类曲线的模式曲线计算。发明通过电力系统功率曲线增量特性序列的计算，在计及曲线时间上变化特性的基础，定义了针对电力系统功率曲线的距离及匹配度的定义及计算方法。本发明在曲线分类时候考虑到曲线在时间上的增量特性，更能符合电力系统需考虑功率曲线在时间变化要求，同时利用归一化的匹配度定义方法，可对不同基准值的电力系统功率曲线可采用同一匹配度阈值实现分类，简化了参数的设计。

技术领域

本发明涉及电力系统运行数据处理与模式识别，具体为一种基于匹配度的大规模电力系统功率曲线分类方法。

背景技术

由于电力用户用电在年、月、日内具有一定的规律性，因此系统功率曲线呈现出类属特性。在电力系统的调度运营、方式策略制定等过程需要对不同曲线的特征进行识别以筛选出典型类的曲线用于计算，以合理安排中长期的调度计划和运行方案。因此需利用合理的数据处理方法从大量的历史数据中辨识出曲线的特征，现如今对用户对大量的用户负荷时序数据进行描述分析和分类控制时，亦采用类似处理方式。

目前相关业界在曲线分类时候，大多采用基于距离定义或相似度定义的方法进行聚类，而相似度一般直接采用和距离类似的量纲。一方面，采用此方法时候，对于不同归属地区的电力系统功率曲线，曲线的基准值不同，因此计算出的曲线距离差别较大，而曲线分类时候，阈值需要根据特定的曲线集合进行特殊处理后得到，故其分类方法的通用性不足。另一方面，现有的曲线距离的定义不考虑曲线在时序上的变化特性。而电力系统中功率曲线的时序上的变化特将在较大程度上影响系统的运行调度计划的安排与实施，因此其应作为重要考虑因素之一，因此采用上述方法分类，对曲线的特征描述不足。

发明内容

基于以上不足之处，本发明的目的在于提供一种基于匹配度的大规模电力系统功率曲线分类方法，应用于电力系统调度与分析中典型的运行模式曲线的识别，该方法中匹配度指标考虑到电力系统功率曲线的时序特性，同时对不同基准值的功率曲线具有通用性，可有效地对大规模的电力系统给功率曲线进行分类，从而快速地提取出典型的功率曲线的模式以服务于电力系统的调度与分析。

本发明的目的是这样实现的：一种基于匹配度的大规模电力系统功率曲线分类方法，包括以下步骤：

步骤一：针对电力系统功率曲线的增量特性序列，，其定义及计算方法如下：

对于n个在时序上连续观测的数据连成的曲线i，将其记为C_i＝C_i(x_i1,x_i2,…x_in)，则曲线上的点组成的向量记录为X_i＝[x_i1 x_i1 … x_in]，此曲线的增量特性序列连成的曲线记为：

ΔC_i＝ΔC_i(dx_i1,dx_i2,…dx_in-1)

其对应点组成的向量记做

ΔX_i＝[dx_i1 dx_i2 … dx_in-1]

其中dx_ik＝x_ik+1-x_ik,k＝1,2,…n-1；

步骤二：针对电力系统功率曲线的曲线距离定义，其定义如下：