论文总字数：28668字

摘 要

业扩报装是供电公司的一项重要业务。传统的业扩报装规划方法只考虑用户的最大负荷功率，并不会挖掘不同用户的负载模式，也不会考虑到原有用户的可中断负载响应。然而，可中断负荷作为负载调节的重要手段，可以达到降低峰谷差和熨平负载曲线的目的，丰富了电网运行的调节方法。为了制定最优的新报装用户供电接入方案，应该将新报装用户的负载模式差异以及原有用户的可中断负荷响应纳入考虑之中。这对于保持供需平衡、缓解电力压力、提高供电能力具有重要意义。

在制定新用户供电接入方案时，采用智能优化算法对供电接入方案进行优化。原有用户的可中断负荷容量与新报装用户的典型日负荷曲线是优化模型的两个输入信息，需要预先获取。原有用户的可中断负荷容量可以借助用户执行有序用电计划时的历史数据进行合理预估。采用决策树技术，能够实现新用户的报装参数与现有典型用电模式之间的匹配，从而获取新报装用户的典型日负荷曲线。对诸多大用户的历史电力数据进行挖掘，使用聚类分析的方法形成一个大用户负载特征数据库，即可获得各类大用户的典型用电模式。

关键词：业扩报装，可中断负荷，可中断容量，负荷模式识别，决策树，多目标优化

Abstract

It is an important business of the power supply company to connect a newly installed large user to the power grid. The traditional access method simply considers the user's maximum load power. It doesn't dig into the load patterns of different users and never takes the original users' interruptible load response into account. However, the interruptible load response as an important means of load regulation can achieve the purpose of reducing the peak-to-valley difference and making the load curve smooth. It enriches the means of regulating the operation of the power grid. In order to formulate an optimal new user access plan for power supply, the difference between the load mode of the installation users should be taken into account, as well as the interruptible load response of the original users. This is of great significance for keeping balance between supply and demand, relieving electricity stress and improving the capabilities of power supply support.

When making new users' power access scheme, an intelligent optimization algorithm is used to optimize the power access scheme. The original users' interruptible load capacity and the typical daily load curve of the newly-installed users are two input information of the optimization model and need to be obtained in advance. The original users' interruptible load capacity can be reasonably estimated by using historical data which was made by the original users when they performed an orderly power plan. By using decision tree technology, the new users' installation parameters can be matched with the existing typical power consumption modes. Therefore, the typical daily load curve of new users can be obtained at the same time. After analyzing the historical power data of many users, a large user load feature database is formed with the method of cluster analysis. All types of typical power consumption modes of large users can be obtained with the database.

KEY WORDS: access to power gird, interruptible load, interruptible capacity, load pattern recognition, decision tree, multi-objective optimization

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 课题背景及研究意义 1

1.2 可中断负荷现状研究 1

1.2.1 可中断负荷研究意义 1

1.2.2 可中断负荷应用场景 1

1.2.3 可中断负荷合约 1

1.3 负荷特性研究发展概述 2

1.3.1 负荷特性研究的发展 2

1.3.2 负荷特性研究的方法 2

1.4 业扩报装现状研究 3

1.4.1 业扩报装的概念 3

1.4.2 业扩报装的供电接入方案 3

1.5 本文主要工作 3

第二章 构建大用户负荷特征库 5

2.1 聚类分析 5

2.1.1 聚类分析概念简介 5

2.1.2 模糊C均值聚类算法原理 5

2.2 构建大用户负荷特征库 6

第三章 大用户可中断容量预估 8

3.1 可中断容量 8

3.2 有序用电 8

3.3 可中断容量预估方法 9

第四章 新报装用户负荷模式识别 10

4.1 负荷特性指标 10

4.1.1 报装参数 10

4.1.2 负荷特性指标 10

4.2 决策树模型 11

4.2.1 树生长 11

4.2.2 树剪枝 12

4.3 识别负荷模式 12

第五章 供电接入方案优化 14

5.1 供电接入方案优化模型 14

5.1.1 负荷数据还原 14

5.1.2 供电点负荷均衡指标 14

5.1.3 可中断负荷响应代价指标 14

5.1.4 考虑新用户接入与可中断响应后的供电点负荷 15

5.1.5 目标函数 15

5.1.6 约束条件 15

5.2 双目标优化求解 16

5.2.1 主要目标函数法 16

5.2.2 遗传算法 16

5.2.3 双目标优化求解 17

第六章 算例分析 18

6.1 构建大用户负荷特征库 18

6.2 可中断容量预估 19

6.3 识别负荷模式 20

6.4 供电接入方案优化模型 21

第七章 结论与展望 25

致 谢 26

参考文献 27

绪论

课题背景及研究意义

为了应对日益严峻的供需不平衡问题，需求侧资源受到越来越多的重视。由于传统的发电调度潜力提升有限，负荷调控已逐渐成为缓解用电紧张的重要手段之一。可中断负荷响应作为一种负荷调控的重要手段，可以实现削减峰谷差、熨平负荷曲线等目的，丰富了电网运行调度的调节手段。在可中断负荷的应用场景方面，考虑到随着国民经济的快速发展，大用户用电量日益增长，为不同类型大用户负荷提供经济可靠的供电路径是当前电网企业面临的重要工作任务，所以重点结合业扩场景来研究可中断负荷的实际应用。

业扩报装作为一个大用户优化接入电网的核心环节，其业务内容是电网公司接受新的电力应用申请，根据电网供电能力制定新用户接入方案。新用户接入方案的主要任务是在新用户接入电网时确定用户的受电设备连接到电网的位置。然而，目前的新用户接入方案通常是基于用户的最大负载进行制定，并没有仔细考虑负载的时间特性，也未考虑到原有用户的可中断负荷响应对于新接入用户容量大小的影响。缺乏这些信息将会对配电网的有效运作构成严重挑战。

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