【精彩论文】区域尺度住宅建筑日用电负荷模型构建方法研究

观点凝练

摘要：面对新时代能源发展形势，有效整合电力用户、电网企业及供应商信息，全面深度分析“源网荷储”特性是推进能源互联网发展的重要举措，模拟建筑用电这一典型负荷已尤为重要。关注区域规模居民用电负荷，提出用电负荷数据预处理分析方法和区域尺度住宅建筑日用电负荷模拟方法。区域尺度的用电数据在空间规模和时间跨度上均具有高维特征，分析大量数据并再现区域规模用电负荷是其主要难点。为此，提出结合自编码和k近邻算法的数据异常值剔除方法。在数据预处理的基础上，提出基于聚类分析的区域尺度住宅日用电负荷模型和模型检验方法，以单个住户的日均用电和全年最大日负荷为指标聚类，基于聚类分析结果提出随机用电模型，模拟区域尺度住宅建筑逐户逐日用电负荷。应用华东某重点城市智能电表采集的整年居民用电数据开展研究分析案例，实现区域住宅建筑居民日用电负荷的模拟再现。提出“数据异常值预处理、聚类分析、模型构建和检验”系列研究分析方法，可有效满足能源互联网建设对大量末端用户用电负荷的模拟分析需求。
结论：本文针对住宅日用电量开展分析，创新性提出自编码算法与k近邻算法结合的数据预处理异常值剔除方法，避免多维数据造成“维数陷阱”问题。通过采用k-means算法聚类，并基于聚类结果，利用分布参数估计和多项式拟合，构建区域尺度住宅用电量随机统计模型，经过检验，模型能有效再现区域总用电量、区域日最大用电量，偏差分别为6.75%和3.93%。在各聚类样本指标结果对比图中，本研究提出的模型方法能够体现用户用电量的多样性。本文选取区域尺度案例验证研究所提出的方法，且该方法可在调研确定整体用电水平分布的基础上，进一步在城市尺度推广。本文研究成果对能源互联网建设、区域综合能源项目典型场景规划设计和储能设计等实际工程应用具有重要的指导作用。

引文信息

徐杰彦, 许雯旸, 褚渊, 等. 区域尺度住宅建筑日用电负荷模型构建方法研究[J]. 中国电力, 2020, 53(8): 29-39.XU Jieyan, XU Wenyang, CHU Yuan, et al. Residential electricity load model construction in district scale[J]. Electric Power, 2020, 53(8): 29-39.‍

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编辑：杨彪

审核：方彤

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