一种电力供配电智能调度预警检测方法及系统与流程

本发明一般地涉及控制。更具体地，本发明涉及一种电力供配电智能调度预警检测方法及系统。

背景技术：

1、电力供配电调度是电力系统运行的核心环节，其任务是通过指挥、监督和管理电力生产运行，确保电力系统的安全、稳定和经济运行。这包括了发电、输电、变电、配电和用电等多个环节的协调与控制。

2、用电单元（如居民区、商业区、行政区等）的电力需求会随着时间（如一天中的不同时段）等因素波动，这使得电力供配电调度面临着巨大的挑战。为了优化电力供应和分配，电力公司需要采取一系列措施。然而，传统的电网电力调度往往依赖于调度员的经验和一套固定的操作规则，导致在面对突发事件或非标准操作情形时，调度决策的灵活性和准确性受到限制。此外，调度员的电网电力调度往往趋向于事后调度，无法做到提前预测规划。

3、因此，为了应对这些挑战，需要一种智能调度预警检测方法及系统，以实现电力资源的优化分配，减少供电不足的风险，并提前预警可能的电力短缺问题。

技术实现思路

1、为解决上述传统电力调度存在电力资源分配不均衡的技术问题，本发明在如下的多个方面中提供方案。

2、在第一方面中，一种电力供配电智能调度预警检测方法，包括：

3、采集用电单元设定天数的日用电量，对日用电量进行聚类，得到多个聚类簇，每个聚类簇代表一天内用电量行为相似的时段用电序列；

4、基于每一天的时段用电序列，确定所有用电时段；选取任意用电时段为目标时段，将目标时段之后预设间隔天数所在的用电时段作为待定时段，计算目标时段与待定时段及待定时段前后时段的匹配系数，选取匹配系数最高的用电时段作为同周期用电时段，记录间隔天数作为周期长度，将所述匹配系数最高的用电时段作为新的目标时段，迭代计算所述匹配系数直至找到与同周期内任意一个用电时段重合的用电时段，即构建一个完整的用电周期；

5、计算所述用电周期的周期指数，并按照预设比例扩大用电周期的周期长度，当对应的周期指数大于预设的周期阈值时，将扩大周期长度的用电周期作为有效周期；

6、计算有效周期内所有用电时段的用电量均值，作为第一均值；计算有效周期内各个用电时段对应的用电量均值，将所有用电时段对应的用电量均值的最大值作为第二均值；将第二均值与第一均值的差值作为用电余量；

7、计算所述用电单元当前剩余电量与用电余量的比值，若该比值小于预设的余量阈值，发出该用电单元用电量供给不足的预警。

8、本发明首先对日用电量进行聚类，初步识别用电单位的用电行为模式，其次捕捉用电单元在长时间范围内的用电规律，进而构建用电周期，又进一步筛选出具有稳定、可预测用电规律的周期，为后续的用电预警提供可靠依据，然后通过计算用电余量，了解用电单元在有效周期内的用电波动情况，以及潜在的用电需求增长空间，通过计算当前剩余电量与用电余量的比值，并与预设的余量阈值进行比较，当比值小于阈值时，发出用电量供给不足的预警，进而提前发现用电单元的潜在用电风险，为电力调度和供电管理提供及时的决策支持，避免因用电不足而导致的停电或供电不稳定等问题。

9、本发明为了确保电力系统的稳定性和可靠性，通过预测和规划来优化电力资源的使用，特别是在面对可再生能源的不确定性和用电需求的波动时。

10、在一个实施例中，所述聚类采用有序样品聚类。

11、在一个实施例中，所述确定所有用电时段的步骤包括：

12、第一步、从所述设定天数的第一天开始，依次计算第一天与第二天、第一天与第三天直至第一天与设定天数的最后一天的用电系数，当第一天与任意一天的用电系数大于或等于预设的系数阈值时，即第一天与对应天之间的所有日用电量作为一个用电时段；

13、第二步、从第一步确定的用电时段的结束日的下一天开始，重复第一步得到一个新的用电时段；

14、第三步、每次确定一个新的用电时段后，更新起始点作为当前用电时段的结束日的下一天，重复步骤二直至所述设定天数均被归入用电时段为止。

15、在一个实施例中，；式中，为第一天与第二天的用电系数，为第一天所包含时段用电序列的总数，为第二天所包含时段用电序列的总数，为第一天第个时段用电序列的开始时刻，为第一天第个时段用电序列的结束时刻，为第二天第个时段用电序列的开始时刻，为第二天第个时段用电序列的结束时刻，为第一天第个时段用电序列的用电量均值，为第二天第个时段用电序列的用电量均值，为最大值。

16、在一个实施例中，所述匹配系数的获取过程包括：

17、计算目标时段与待定时段在时间上的重叠天数，以及计算目标时段的用电量均值和待定时段的用电量均值的差值的绝对值；

18、将目标时段与待定时段在时间上的重叠天数与目标时段的用电量均值和待定时段的用电量均值的差值的绝对值的乘积作为所述匹配系数。

19、在一个实施例中，所述周期指数满足关系式为：

20、；式中，为所述周期指数，为周期内第个用电时段的天数，为周期内第个用电时段的用电量均值，为自然指数函数。

21、在一个实施例中，所述余量阈值的获取过程包括：

22、计算有效周期内的平均用电天数；

23、获取当前时刻进入有效周期的天数，将有效周期内的平均用电天数和当前时刻进入有效周期的天数的差值与有效周期内的平均用电天数的比值作为余量阈值。

24、第二方面，一种电力供配电智能调度预警检测系统，包括：处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序指令，当所述计算机程序指令被所述处理器执行时实现上述的电力供配电智能调度预警检测方法。

25、本发明的有益效果是：

26、通过对用电单元设定天数的日用电量进行聚类，可以将用电行为相似的时段用电序列归为一类，从而识别出不同的用电行为模式，基于聚类结果进行用电时段的划分，通过选取目标时段和待定时段，计算匹配系数，并迭代这一过程，可以构建出用电周期，即识别出用电行为的周期性规律，通过分析用电周期有助于预测未来的用电需求，为电力调度提供可靠依据，优化电力资源的分配和使用。

27、进一步对周期性进行评估并筛选出周期性稳定的有效周期，基于有效周期计算用电余量，电力公司可以更有效地配置电力资源，以满足不同时段的用电需求，提高资源利用效率。

技术特征：

1.一种电力供配电智能调度预警检测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种电力供配电智能调度预警检测方法，其特征在于，所述聚类采用有序样品聚类。

3.根据权利要求2所述的一种电力供配电智能调度预警检测方法，其特征在于，所述确定所有用电时段的步骤包括：

4.根据权利要求3所述的一种电力供配电智能调度预警检测方法，其特征在于，第一天与第二天的用电系数满足关系式为:

5.根据权利要求4所述的一种电力供配电智能调度预警检测方法，其特征在于，所述匹配系数的获取过程包括：

6.根据权利要求5所述的一种电力供配电智能调度预警检测方法，其特征在于，所述周期指数满足关系式为：

7.根据权利要求6所述的一种电力供配电智能调度预警检测方法，其特征在于，所述余量阈值的获取过程包括：

8.一种电力供配电智能调度预警检测系统，其特征在于，包括：处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序指令，当所述计算机程序指令被所述处理器执行时实现根据权利要求1-7任一项所述的电力供配电智能调度预警检测方法。

技术总结
本发明涉及控制技术领域，更具体地，本发明涉及一种电力供配电智能调度预警检测方法及系统，方法包括：对采集用电单元设定天数的日用电量进行聚类，得到多个聚类簇，每个聚类簇代表一天内用电量行为相似的时段用电序列；基于每一天的时段用电序列，确定所有用电时段；构建一个完整的用电周期；对用电周期筛选得到有效周期；计算有效周期内第一比值和第二比值；将第二均值与第一均值的差值作为用电余量；计算所述用电单元当前剩余电量与用电余量的比值，若该比值小于预设的余量阈值，发出该用电单位用电量供给不足的预警。本发明旨在通过制定有效的电力管理策略、优化电力资源配置，从而确保电力供应的稳定性。

技术研发人员：查志勇,董晨曦,吴耿,郑蕾,徐焕,余铮,金波,余明阳,高飞,陈家璘,刘忠佩,侯岱,龙霏,孟浩华,邹澄澄,代荡荡,董亮,夏凡,胡峻国,赵青尧,魏晓燕,陈琛
受保护的技术使用者：国网湖北省电力有限公司信息通信公司
技术研发日：
技术公布日：2025/4/17