一种多元用户业扩供电方案核定方法和系统与流程

本发明属于电力用电负荷分析领域，特别涉及一种多元用户业扩供电方案核定方法和系统。

背景技术：

1、在产业园区用户业扩服务过程中，通常根据用户所属行业类型、设备配置以及历史用电曲线建立负荷特征，并据此评估用户新增用电需求。例如，对于软件研发类用户，通常按照办公计算场景进行负荷分析，根据计算设备规模及工作时段分布确定其用电容量需求。然而，在实际运行过程中，园区内部分用户可能因业务方向调整产生设备用途迁移，例如原用于程序开发、办公计算的计算资源逐渐转用于数据处理、模型训练等连续计算任务。该类业务迁移通常首先发生于少量用户，其单个用户负荷变化幅度有限，难以直接影响园区整体供电状态，但由于业务模式具有可复制性，当先前用户通过该业务迁移获得收益或提升资源利用效率后，可能诱导其他同类型用户进行类似调整，进而造成区域负荷结构持续变化。

2、现有业扩负荷分析方法通常以用户行业属性和历史负荷数据作为主要根据，重点关注已形成的负荷变化结果，默认用户业务模式保持稳定。然而，在业务迁移初期阶段，单个用户负荷变化尚未达到显著水平，传统方法难以及时识别其背后的业务迁移趋势，也无法判断该类变化是否具备向其他用户扩散的可能，导致园区整体用电需求演变无法提前准确感知。

3、因此，亟需一种提高扩供电方案核定准确性的多元用户业扩供电方案核定系统及方法。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的不足，本发明提供了一种多元用户业扩供电方案核定方法和系统，以解决提高扩供电方案核定准确性的技术问题。

2、为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案。

3、本发明首先公开了一种多元用户业扩供电方案核定方法，该方法包括以下步骤：

4、采集园区内各用户计量点的电压、电流及功率时序采样序列，同步获取业扩报装档案中的受电设备清册、运行班制及历史增容记录，结合瞬时有功、无功及谐波畸变率、设备额定容量与启动特性构建用户业扩负荷特征观测集；

5、根据所述用户业扩负荷特征观测集，确定同一用户在连续观测窗口内的负载率波动区间、功率因数漂移方向及谐波电流相角偏移量，并基于三者间的耦合偏离度与时序错位量构建模态漂移特征向量；

6、对园区内不同用户的模态漂移特征向量进行相似度度量，根据谐波电流相角偏移量的转移路径，提取先前用户与待业扩用户之间在负载率波动区间收窄速率及谐波畸变率上升斜率上的关联强度，建立用电行为迁移扩散图；

7、基于所述扩散图，以先前用户偏离行业基准模态的时刻为迁移起点，以待业扩用户进入先前用户迁移后特征邻域的时刻为扩散响应点，计算迁移时滞及模态漂移加速度，判断是否同时满足迁移时滞小于预设第一阈值且漂移加速度超过预设第二阈值；

8、如果同时满足，则基于先前用户迁移后的模态特征，对待业扩用户的报装申请容量进行修正，根据修正结果进行变压器容量校验与馈线接入裕度核算，生成业扩供电方案核定结果。

9、本发明进一步包括以下优选方案：

10、所述构建用户业扩负荷特征观测集，包括：

11、采集园区内各用户计量点连续采样周期内的三相电压、电流、有功功率及无功功率数据，对不同计量设备对应采样序列进行时间同步；

12、根据电压、电流相位关系计算各采样时刻的瞬时功率状态，并提取负载率变化轨迹、功率因数变化趋势及谐波畸变率分布特征；

13、将业扩报装档案中的受电设备额定容量、启动电流倍数及运行班制信息映射至对应负荷采样序列，建立设备运行状态与电能参数变化之间的关联关系；

14、根据设备启动、稳定运行及停机阶段对应的功率变化特征，对连续负荷序列进行状态区段划分，提取不同运行状态下的负荷响应特征；

15、按照用户编号对瞬时有功、无功、谐波畸变率、容量利用程度及设备响应特征进行关联，形成用户业扩负荷特征观测集。

16、所述确定同一用户在连续观测窗口内的负载率波动区间、功率因数漂移方向及谐波电流相角偏移量，包括：

17、基于用户业扩负荷特征观测集，对同一用户连续观测窗口内的负荷状态进行划分，获取各观测窗口对应的最大负载率、最小负载率及负载率变化范围；

18、根据有功功率与无功功率变化关系，确定功率因数相对于稳定运行状态的漂移方向，并提取对应变化幅值；

19、对各观测窗口内谐波电流进行分量解析，提取主要谐波分量对应的相角变化轨迹，得到谐波电流相角偏移量。

20、所述基于三者间的耦合偏离度与时序错位量构建模态漂移特征向量，包括：

21、根据连续观测窗口内的模态判别参量变化情况，计算负载率波动区间变化量与功率因数漂移方向变化量之间的耦合偏离程度；

22、根据谐波电流相角偏移过程与负载率变化过程的时间对应关系，提取谐波变化相对于负荷变化的时序错位量；

23、计算功率因数变化过程与谐波相角偏移过程之间的同步偏差，得到多参数耦合变化特征；

24、将负载率波动区间变化量、功率因数漂移量、谐波相角偏移量、耦合偏离度及时序错位量进行组合，形成用户模态漂移特征向量。

25、所述对园区内不同用户的模态漂移特征向量进行相似度度量，包括：

26、获取园区内各用户对应的模态漂移特征向量，并按照行业类型、设备构成及历史负荷规模进行分类；

27、对不同用户对应特征向量中的负载率变化方向、功率因数漂移方向及谐波相角变化轨迹进行特征对齐；

28、计算不同用户之间各维度漂移特征的方向一致性及变化幅值差异，得到用户间模态漂移相似度；

29、根据模态漂移相似度筛选具有相同行为变化趋势的用户，建立关联用户集合。

30、所述建立用电行为迁移扩散图，包括：

31、基于关联用户集合，按照不同用户模态漂移出现时间进行排序，确定先前用户及待业扩用户；

32、以谐波电流相角偏移量作为用户行为变化传导特征，提取不同用户之间谐波相角变化方向及变化时序对应关系；

33、计算先前用户与待业扩用户负载率波动区间收窄过程的变化速率差值，并提取两者谐波畸变率上升斜率之间的匹配系数；

34、根据谐波相角变化路径、负载率变化速率及谐波畸变率变化趋势之间的时间关联关系，建立用户用电行为迁移扩散图。

35、所述计算迁移时滞及模态漂移加速度，包括：

36、基于扩散图，获取先前用户与待业扩用户模态漂移特征时序数据；

37、将先前用户首次偏离行业基准模态的时间确定为迁移起点，并将待业扩用户进入先前用户迁移后特征邻域的时间确定为扩散响应点；

38、根据先前用户与待业扩用户对应模态漂移特征向量的时间变化关系，确定先前用户偏离行业基准模态对应的迁移起点以及待业扩用户进入对应迁移特征范围的扩散响应点，并根据两者之间的时间间隔确定迁移时滞；

39、根据待业扩用户进入特征邻域后的负载率波动区间变化速度、谐波畸变率变化速度及功率因数漂移速度，计算模态漂移变化速度增量；

40、根据待业扩用户连续观测窗口内模态漂移特征的变化过程，提取负载率波动区间变化速率、谐波畸变率变化速率及功率因数漂移速率之间的变化趋势，确定模态漂移加速度。

41、所述判断是否同时满足迁移时滞小于预设第一阈值且漂移加速度超过预设第二阈值，包括：

42、根据扩散图对应的迁移时滞及模态漂移加速度，对不同用户迁移过程进行分类；

43、统计历史运行周期内同类迁移关系对应的响应时间范围，确定第一阈值；

44、根据用户正常生产调整、季节变化及设备波动形成的负荷变化范围，确定模态漂移阈值；

45、当当前迁移时滞小于第一阈值，且模态漂移加速度超过第二阈值时，将对应迁移类型标记为具有传导修正价值的迁移类型。

46、所述生成业扩供电方案核定结果，包括：

47、获取具有传导修正价值迁移类型对应先前用户迁移后的稳定模态特征，包括稳定负载率范围、功率因数运行区间及谐波畸变率水平；

48、根据稳定模态特征中负载率变化范围、功率因数变化趋势及谐波畸变率变化水平与待业扩用户预测负荷特征之间的偏差，提取待业扩用户对应负荷状态偏移量；

49、根据迁移时滞对应的用户行为响应差异，对待业扩用户原始需用系数进行迁移权重调整，并根据多个关联用户对应模态漂移特征的重叠程度修正同时率参数；

50、基于修正后的需用系数及同时率参数，结合申请容量对应最大负荷需求，对变压器容量裕度及馈线接入裕度进行校核；

51、根据容量裕度校核结果，对申请容量、变压器配置容量及馈线接入裕度进行综合判定，形成考虑用户行为迁移扩散影响的业扩供电方案核定结果。

52、本发明同时公开了一种利用前述多元用户业扩供电方案核定方法的多元用户业扩供电方案核定系统，包括：

53、特征采集模块，用于采集园区内各用户计量点的电压、电流及功率时序采样序列，同步获取业扩报装档案中的受电设备清册、运行班制及历史增容记录，结合瞬时有功、无功及谐波畸变率、设备额定容量与启动特性构建用户业扩负荷特征观测集；

54、模态解析模块，用于根据所述用户业扩负荷特征观测集，确定同一用户在连续观测窗口内的负载率波动区间、功率因数漂移方向及谐波电流相角偏移量，并基于三者间的耦合偏离度与时序错位量构建模态漂移特征向量；

55、迁移识别模块，用于对园区内不同用户的模态漂移特征向量进行相似度度量，根据谐波电流相角偏移量的转移路径，提取先前用户与待业扩用户之间在负载率波动区间收窄速率及谐波畸变率上升斜率上的关联强度，建立用电行为迁移扩散图；

56、价值判定模块，用于基于所述扩散图，以先前用户偏离行业基准模态的时刻为迁移起点，以待业扩用户进入先前用户迁移后特征邻域的时刻为扩散响应点，计算迁移时滞及模态漂移加速度，判断是否同时满足迁移时滞小于预设第一阈值且漂移加速度超过预设第二阈值；

57、方案核定模块，用于如果同时满足，则基于先前用户迁移后的模态特征，对待业扩用户的报装申请容量进行修正，根据修正结果进行变压器容量校验与馈线接入裕度核算，生成业扩供电方案核定结果。

58、相应地，本技术还公开了一种终端，包括处理器及存储介质；

59、所述存储介质用于存储指令；

60、所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据前述多元用户业扩供电方案核定方法的步骤。

61、相应地，本技术还公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现前述多元用户业扩供电方案核定方法的步骤。

62、本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明提供了一种多元用户业扩供电方案核定方法和系统，通过融合用户计量运行数据与业扩档案信息，构建面向多元用户的业扩负荷特征观测体系，突破了传统业扩分析过程中仅根据历史负荷曲线及固定行业经验进行容量评估的局限，实现对用户实际用电行为变化的动态感知；通过提取负载率波动、功率因数漂移及谐波特征之间的耦合变化关系，能够识别用户用电模式随生产方式、设备结构及运行策略变化产生的模态漂移现象，提高对非稳定用电特征的表征能力；进一步通过跨用户特征关联分析，挖掘园区内不同用户之间用电行为迁移扩散规律，能够发现先前用户负荷变化对待业扩用户未来用电状态的潜在影响关系，避免现有方法因忽略用户间行为传导关系而造成负荷预测偏差；通过引入迁移时滞及模态漂移加速度判定机制，可筛选具有实际修正价值的用电行为迁移类型，提高业扩容量调整的针对性，降低无效修正带来的计算复杂度；在供电方案核定过程中，根据迁移后的负荷特征对报装容量、需用系数及同时率进行动态修正，使变压器容量配置与馈线接入裕度计算更加符合用户未来运行状态，从而提高业扩供电方案核定的准确性和适应性，增强对园区用户负荷变化趋势的支撑能力。