[发明专利]一种电力负荷的图形化描述新方法

说明书

一种电力负荷的图形化描述新方法，属于电能质量分析方法技术领域。方法包括本发明提供一种电力负荷的图形化描述新方法，该方法设计一种将负荷数据转换为RGB数据的转换方法。利用人们肉眼对于HSV颜色模型中色调的敏感性，以色调变化为基础设计符合人们观测的负荷图像。该负荷图像将对象所有时刻的负荷数据均可以在一张图像中显示，更好的呈现出用户使用负荷的规律。这种新的负荷数据图像描述方法将有助于进行负荷数据缺失补全、用户分类识别、负荷预测等，也有助于将各种最新的深度学习方法在电力系统中应用，对现有的负荷数据可视化是一个重要补充，具有十分重要的现实意义。

技术领域

本发明涉及电力负荷图形化描述的一种新方法，属于电力系统负荷分析方法和数据可视化技术领域。

背景技术

电力负荷，又称“用电负荷”。电能用户的用电设备在某一时刻向电力系统取用的电功率的总和，称为用电负荷。根据电力用户的不同负荷特征，电力负荷可区分为各种工业负荷、农业负荷、交通运输业负荷和人民生活用电负荷等。

通常使用负荷曲线查看负荷随时间变化的情况，并据此研究负荷变化的规律性。按负荷种类分，可分为有功功率曲线和无功功率曲线；按时间段长短分，可分为日负荷曲线(以1小时/15分钟为单位)、月负荷曲线(以日为单位)、年负荷曲线(以月为单位)；按计量地点分，可分为个别用户、电力线路、变电站、发电厂乃至整个电力系统的负荷曲线。电力系统负荷曲线的变化规律表现为一个非平稳的随机过程。由于人们的生产及生活安排等社会因素及自然季节性的影响，使负荷曲线的变化呈现出一定的周期性。从不同的时间观察，可认为负荷曲线的变化具有一天、一周、一月以至一年的变化周期。通常进行用户分类时使用日负荷曲线，传统的日负荷曲线横坐标为采样时刻，纵坐标为该时刻的负荷数据值。日负荷曲线数据清晰如图1所示，可以清楚知道每个采样时刻的负荷。将用户连续一月中每日负荷曲线均在同一日负荷曲线中显示如图2所示，由于图中为多日负荷数据堆积，负荷曲线虽可见负荷变化趋势，但已不能分清负荷数据所对应日期。若将全年负荷全部在一张负荷曲线上显示，则更会混杂在一起难以分辨。

发明内容

本发明的目的在于，提出一种电力负荷的图形化描述新方法。该方法可以直观的看出用户在很长一段时间内的负荷使用情况，有利于提取用电负荷规律。并为深度学习方法在负荷分类识别等提供便利条件。

首先，对电力系统负荷数据进行数据预处理。所述数据预处理包括对负荷数据按照等长采样时间间隔进行连续采样、对缺少采样值的时间点进行补空值处理。

然后，对负荷数据进行归一化处理。归一化处理包括：负荷局部归一化和负荷全局归一化。负荷局部归一化，以单一负荷为基础进行的归一化处理，可以掌握单一负荷的变化规律。负荷全局归一化，以全部负荷为基础进行的归一化处理，可以比较同类负荷间的绝对差异。

其次，将归一化处理后的负荷数据θ转换为其所对应的HSV值。当s＝1,v＝1,h取值[0,360)则颜色呈现如图3所示，使得h取值为0和取值为359时的颜色值接近，人们从肉眼难以区分出差别，为了使得图像能够更好的反应负荷数据的情况，构造如图4所示的色带，负荷归一化值为0是黑色，负荷归一化值为1显示正红色。

再次，将归一化负荷的HSV值转换为RGB值。HSV和RGB之间存在通用转换公式。