基于聚类的配电网超短期负荷预测及经济优化调度研究

张晓 国网四川省电力公司内江供电公司

配电网超短期负荷预测管理是一种现代化用电管理手段，随着电力供电系统的普及，人们对于电力需求量日益增大，传统的供电服务管理机制已无法满足人们的日常工作生活电力所需。基于聚类用户分析，如何做好不同峰段的供给管理，合理分配资源，是保证供电电力客户优质服务的基础。

一、基于聚类的用户用电规律介绍

聚类分析就是将用户数据集根据一定的划分要求，划分为不同组别的用户群的过程，被划分为同一类的样本数据普遍存在着较大的相似性，能够将其负荷特性很好地展现出来。基于电网的量大、高维和多类型的数据集，完善聚类性能能够保证数据模型的可视化处理，完善售电商信息利用，从而实现细化市场、制定营销策略的目的。

二、配电网超短期负荷预测管理意义

配电网超短期负荷预测管理，是指在政府法规和政策约束条件下，通过合法的手段对电力供应运作模式进行更改，鼓励电网企业与电力用户之间的协同作用，从而有效提高用电效率。简单来说，就是通过改变用电方式，来实现对高峰用电期的电能保护，且满足用户的电能需求。配电网超短期负荷预测管理在电网系统运营活动中的应用，能够实现节约资源和保护环境的目的，使电力资源利用方式最优化、社会效益最大化、电力企业成本最低化[1]。

三、基于聚类的配电网超短期负荷预测及经济优化探讨

（一）智能状态负荷模型

在进行配电网超短期负荷预测管理时，要事先创造一个数据库，能够有效提高数据管理效率，实现配电网优化。基于聚类的用户用电规律数据统计，通过用Datastage 工具，将配电网中原有的信息数据进行整理收集整理到数据库中，并将数据库中的项目信息与系统原有数据进行对比归纳，整合称为数据输入表。数据库在整个信息数据转移过程中起到的是过渡作用，它的建立是方便对不同信息的分类整合，以提高数据迁移上传时的效率。在这个过程中要注意编码方式的转换，以及根据记录项目情况的不同，选择空格的去留。配电网智能状态负荷模型构建的目标，是从数据中心IDC 配电网原有数据中寻找出具有迁移意义的部分，包括结构化与非结构化数据，通过对数据的情况分析，选择全量抽取或增量抽取的收集方式。收集时要保证不影响电网信息系统的正常运行，并对相关工作环节进行监管，通过对新数据的提取，实现各个模块的数据链接[2]。

完成数据中心IDC 配电网数据库收集整理工作后，需要对配电网数据库中的部分数据进行检验，通过对多源数据的信息整合，分析其历史情况，以一定规则进行数据融合，保证其所代表的可信度，增强数据的迁移效益。在这个过程中，通过不同数据的综合分析，能够对数据中心IDC 配电网设计进行了解，以此强化超短期负荷预测的意义。要注意数据融合时所用的传感器不一定是机械形式的，系统信息源甚至人力资源数据都有可能成为传感器。数据融合还能够将不同的数据信息进行转化，通过固有的准则模式计算，分析数据间的类型特点，将不同系统间的相同类型数据进行整合，提高数据迁移效率。例如某一信息在数据中心IDC配电网中的编码是A0001，但在另一个系统中的编码是B0001，在进行数据转移时会将这两个数据合并，减少工作量，提高工作效率。

（二）数据中心节能优化

基于聚类的配电网超短期负荷预测节能优化，其首要步骤是加强各地数据中心的节能意识，从管理人员入手，由上至下管理节能理念。根据当地数据中心的发展状况，进行相应的节能目标设置，在利用UPS 供电系统时，需要提前考虑未来数据中心的发展状况和电力需求，进而匹配较为适合的负载功率配电设备。需要通过实地情况调查，切实分析数据中心超短期负荷耗能原因，并制定出相应的解决方法。若配电网必须进行更换和更新时，一定要改进系统单一设备的设计，增加备用设备和备用线路，降低更新成本。

优化降低配电网的能耗，提升数据中心的能源使用效率，要对数据中心中每台设备的实际能耗进行准确测量，可以利用设备级电源的监控，获得数据中心最详细的功耗信息，为管理人员进行配电决策提供帮助，从而优化电力及IT 基础设备的利用率。例如，空调就是一种常见的电器，它能够在用电低谷期将电能进行储存，在用电高峰期利用储存电能进行工作，降低用电高峰期的用电负荷。在空调系统的节能改进中，可以在某些时段利用外界自然风对设备进行降温，如在北方冬季可以采用通自然风的方式进行相应的设备降温，从而降低配电网能耗。

（三）配电网超短期负荷经济优化

配电网超短期负荷预测管理在电力客户服务中的应用目的，便是在保证用电效率的基础上获得经济效益通过电价变动调控及用电时间的形式，合理进行成本核算规划，将客户在生活中发生的各种电力耗费按照一定的对象进行分配和归集。它与电网效益有着直接关系，作为一种特殊的用电管理模式，若其电能计量出现问题，很容易在对使整个电力客户服务项目造成影响。强调对于电力成本分摊的监督和管理，加强对电网系统的把控，确保计量人员在工作过程中，能够严格按照相关的标准进行用电管理计算，同时要做好对计算结果的检验工作。通过现场监督指导的方式，将配电网超短期负荷预测的计量工作开展情况进行全面掌握，制定一个详细的工程量审核项目确定细则，以科学、合理的核对方式，对成本换算系数、费率等内容进行确定，保证其满足相关统计要求。电力客户服务人员要充分了解电网审核项目细则，及时发现配电网超短期负荷预测管理工作中存在的问题，实现配电网经济优化工作的有效落实[2]。

四、结论

基于聚类的配电网超短期负荷预测及经济优化探讨，要不断革新管理模式，贯彻“始于客户需求，终于客户满意”的服务宗旨。积极开展供电优质服务，发挥配电网超短期负荷预测管理的实际效用，解决电网企业在日常供电工作中遇到的问题。