[发明专利]一种基于海量低压台区用电数据的典型低压台区用电模型构建方法

权利要求书

1.一种基于海量低压台区用电数据的典型低压台区用电模型构建方法，其特征在于：包括以下几个步骤：

⑴对从数据库中查询得到的居民用电数据进行清洗；

⑵应用主成分分析方法对用电数据进行降维；

⑶计算低压居民用电评价指标集；

⑷基于k-means聚类分析法，对低压电力用户进行分类。

2.根据权利要求1所述的基于海量低压台区用电数据的典型低压台区用电模型构建方法，其特征在于：所述步骤⑴，对于确实的居民用电数据，去数据缺失日期前、后各五天内同一时刻的用电数据的均值作为缺失值。

3.根据权利要求1所述的基于海量低压台区用电数据的典型低压台区用电模型构建方法，其特征在于：所述步骤⑵具体为，对某电力用户，设xi,j表示该用户在第i天时刻j的用电数据，应用主成分分析降维的详细步骤：

①对所有样本进行中心化：

②计算样本的协方差矩阵XX^T；

③对矩阵XX^T进行特征值分解；

④取最大的特征值对应的特征向量，得到特征向量矩阵W；

⑤对原始数据X进行变换z＝W^TX,得到向量z，完成降维。

4.根据权利要求1所述的基于海量低压台区用电数据的典型低压台区用电模型构建方法，其特征在于：所述步骤⑶具体为，基于主成分分析得到的用电向量z，计算指标峰值功率、峰时系数、谷时系数、负荷率，各指标计算方法如下：

峰值功率s₁＝当日功率最大值；

峰时系数s₂＝高峰时段用电量/当日总用电量；

谷时系数s₃＝低谷时段用电量/当日总用电量；

负荷率s₄＝平均负荷/总负荷；

通过计算，每个电力用户都可以表示为一个1×4的行向量矩阵：s＝[s₁s₂s₃s₄]。

5.根据权利要求1所述的基于海量低压台区用电数据的典型低压台区用电模型构建方法，其特征在于：所述步骤⑷具体为：

①从数据集中任意选取k个作为初始的聚类中心，其中，N为选取的电力用户数量，k为分类的数量；

②对数据集中的第i个样本点s_i，计算其与各聚类中心点的欧式距离，并获取s_i所属的类别标号：

式中μ_j代表样本s_i与k个簇相比距离最近的簇；

③按照下式重新计算k个聚类中心：

④重复步骤②和③，直到满足平方误差准则：