[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

摘要

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。

主权项

1.一种基于匹配度的大规模电力系统功率曲线分类方法，其特征在于，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Ci＝Ci(xi1,xi2,…xin)，则曲线上的点组成的向量记录为Xi＝[xi1 xi1 … xin]，此曲线的增量特性序列连成的曲线记为：ΔCi＝ΔCi(dxi1,dxi2,…dxin‑1)其对应点组成的向量记做ΔXi＝[dxi1 dxi2 … dxin‑1]其中dxik＝xik+1‑xik,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：对于任意两条曲线Ci，Cj，记及其增量特性序列对应的曲线为ΔCi，ΔCj，在分类时，曲线间的距离Dij定义为：Dij＝w1||Xi‑Xj||P+w2||ΔXi‑ΔXj||P式中w1和w2为权重系数，满足w1≥0,w2≥0且w1+w2＝1；||·||P表示向量的P范数，且P≥1；步骤三：电力系统功率曲线匹配度的计算，其计算方法如下：对于任意两条曲线Ci，Cj，匹配度定义如下：式中w1和w2为权重系数，Xi、Xj为曲线上点组成的向量，ΔXi、ΔXj为对应增量特性序列组成的向量；步骤四：基于曲线间匹配度的电力系统功率曲线分类方法，其步骤如下：步骤4.1：计算曲线集合C对应的增量特性序列所组成的集合ΔC；步骤4.2：计算曲线集合C及对应增量特性曲线ΔC中两两曲线之间的距离，选取两两之间匹配度最小的两条曲线中的其中一条曲线及对应的增量特性曲线，记为a和Δa；步骤4.3：将a和Δa分别归入曲线类C1和ΔC1,并记C＝C‑C1及ΔC＝ΔC‑ΔC1；步骤4.4：在曲线集合C和ΔC中，计算各条曲线及其对应变化特性曲线的与集合C1和ΔC1间的匹配度，得到最大匹配度所对应的曲线b及变化特性曲线Δb，并记C′1＝C1+b，ΔC′1＝ΔC1+Δb；步骤4.5：计算曲线集合C′1、ΔC′1中曲线间的最小匹配度，其计算方法如下式：如果E(C′1,ΔC′1)＜T，则算法转到步骤4.1，其中T为预先设定的匹配度阈值。否则将b及Δb归入曲线类C1和ΔC1中，分别记C1＝C1+b，C＝C‑C1；ΔC1＝ΔC1+Δb，ΔC＝ΔC‑ΔC1；算法转步骤4.4；步骤4.6：当C或ΔC为空集时，算法终止；步骤五：电力系统功率曲线分类后的模式曲线，其计算方法如下:曲线类M(C₁,C₂,…C_m)，其中C_i＝C_i(x_i1,x_i2,…x_in)，1≤i≤m，模式曲线通过下式计算：