基于電力載波通信的居民用電負(fù)荷預(yù)測(cè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用

肖燃

摘 要：電力資源在我國(guó)的能源中占有很重要的地位。電力資源不僅促進(jìn)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，而且還提高了人民生活水平?，F(xiàn)階段，在局部地區(qū)出現(xiàn)了電力供應(yīng)不足的現(xiàn)象，不但不能滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)電力的需求，反而因電力供應(yīng)不足現(xiàn)象制約了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展。在符合國(guó)家相應(yīng)規(guī)定的前提下，綜合當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境和經(jīng)濟(jì)等客觀條件來準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)居民用電負(fù)荷，這不僅可以能夠充分的對(duì)電力能源進(jìn)行利用，而且還實(shí)現(xiàn)了宏觀調(diào)控電力能源的負(fù)荷分配。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)挖掘；電力載波通信；城市居民電負(fù)荷預(yù)測(cè)

現(xiàn)階段，雖然可通過多種方法來預(yù)測(cè)居民的用電負(fù)荷，但是因?yàn)轭A(yù)測(cè)時(shí)使用的模型不合適，或者所需的數(shù)據(jù)獲得困難，尤其是針對(duì)某一地區(qū)而言，適合的預(yù)測(cè)居民用電的方法的可選擇性很小。在具體的操作中，每種方法都有自身的限制因素，并且居民的用電負(fù)荷受到各種客觀因素的影響，比如當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展、環(huán)境因素、居民的生活水平等。在這些客觀因素的影響下，這使得居民的用電負(fù)荷存在隨機(jī)性。而對(duì)居民的用電負(fù)荷影響最大的就是居民的生活水平。

從前面的總結(jié)來看，電力通的安全性、穩(wěn)定性以及經(jīng)濟(jì)性都對(duì)居民用電負(fù)荷的預(yù)測(cè)有著重要的影響。在我國(guó)的用電量持續(xù)增長(zhǎng)的大背景下，居民的用電量作戰(zhàn)的比例將會(huì)不斷增大，所以對(duì)居民用電負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)是非常有必要的，這也為電力系統(tǒng)安全持續(xù)的利用提供了保證。

1 電力載波通信技術(shù)

1.1 電力載波通信技術(shù)的概念

低壓電力載波通信簡(jiǎn)稱LV-PLC，它是一種以低壓電力線傳輸信息的方式來進(jìn)行通信，他廣泛的在智能電網(wǎng)以及用電信息采集系統(tǒng)中進(jìn)行應(yīng)用。它的具體運(yùn)行原理是在首先在發(fā)送端的信源上產(chǎn)生了通信的信號(hào)，然后經(jīng)過PLC調(diào)制器調(diào)制到高頻載波上，當(dāng)信號(hào)電率增到后再用220V/380V電力線進(jìn)行傳輸，若想增大通信的距離，可使用中繼器；在接收端上接收到通信信號(hào)后，在排除干擾后就形成了所需的原始信號(hào)。

1.2 電力載波通信技術(shù)對(duì)居民用電的影響

LV-PLC可通過現(xiàn)有的通信線路進(jìn)行傳輸，所以減少了建設(shè)新通信線路的資金，并因?yàn)樽陨淼膬?yōu)點(diǎn)在居民生活中有廣泛的應(yīng)用。例如在家用電器方面，電力載波通信技術(shù)就涉及到像電飯煲、電磁爐、電熱水器、電水壺等。

2 居民用電需求特征及影響因素分析

2.1 居民用電預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)分析

首先進(jìn)行數(shù)據(jù)集的一些探索性分析，對(duì)于居民生活用電數(shù)據(jù)而言，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可以挖掘出對(duì)居民用電需求變動(dòng)有強(qiáng)關(guān)聯(lián)的關(guān)鍵因素。將此挖掘結(jié)果做為居民用電預(yù)測(cè)的自變量，可以為預(yù)測(cè)模型提高預(yù)測(cè)精度，解決了以往預(yù)測(cè)時(shí)選取因素存在的不足。進(jìn)而為不同地區(qū)的居民用電預(yù)測(cè)、輸配電研究策略指明方向同時(shí)還能找出各影響因素的組合模式、協(xié)助了解不同地區(qū)居民用電行為?？傊瑪?shù)據(jù)挖掘一方面可以將居民用電數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為信息和知識(shí)，自此基礎(chǔ)上做出正確的決策另一方面它提供了一種機(jī)制，將知識(shí)融入到居民用電需求預(yù)測(cè)中，促進(jìn)其做出正確預(yù)測(cè)和電力調(diào)度分配。

2.2 居民電力需求分析

在我國(guó)，城市居民的用電需求主要指的是在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，用戶能夠購(gòu)買某一或某些用具的數(shù)量。用電需求會(huì)受到很多因素的影響，其中最主要的因素就是用戶的收入情況和用戶的喜好。根據(jù)居民用電的習(xí)慣特點(diǎn)，可以分三類：

（1）照明用電。隨著居民收入的增加照明用電也會(huì)隨之增加，在居民的生活水平以及居住環(huán)境不斷改善的基礎(chǔ)上，居民對(duì)電量的需求度也不斷增加。電量是生活不可代替品，并且是生活必需品，照明用電在整個(gè)用電量比例中占的份額較小，所以電量?jī)r(jià)格的變化對(duì)其需求量的影響甚微。隨著科技的發(fā)展，在照明方面出現(xiàn)了節(jié)能用電用具，這大大減小了在照明方面的用電量，從而減小了居民對(duì)這方面的用電需求。

（2）在城市居民中，家用電器已經(jīng)普及與一般的居民家庭中，比如經(jīng)常使用的電視機(jī)、冰箱以及洗衣等，已然成為每個(gè)家庭的必需品。每戶家庭對(duì)這類家用電器的使用量較為固定，存在一定的使用規(guī)律性，所以隨電費(fèi)漲幅的變化幅度不大，在家庭支出費(fèi)用中所占的比例也較小。

（3）像電磁爐、空調(diào)以及電熱水器等的這類的電熱電炊用電器，雖然此類家用電器的用電量較大，但是在每戶家庭中也已經(jīng)普遍存在并經(jīng)常使用。對(duì)這類電器的用電量進(jìn)行制約的因素主要包括居民的收入水平或者天氣條件等。

居民生活用電的負(fù)荷的數(shù)據(jù)具有顯著的復(fù)雜性和龐大性，但是其中也不乏大量的有用的數(shù)據(jù)信息。隨著電力載波技術(shù)以及其他預(yù)測(cè)居民通電負(fù)荷的方法不斷發(fā)展的基礎(chǔ)上，我們可以獲得更有利于預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)信息，這大大提高的對(duì)居民用電負(fù)荷預(yù)測(cè)的效率和準(zhǔn)確度。

3 居民用電負(fù)荷預(yù)測(cè)

3.1 居民用電預(yù)測(cè)方法分析

居民生活用電的關(guān)聯(lián)因素除了我們?nèi)粘？梢灾庇^發(fā)現(xiàn)的居民家用電器使用量、人均可支配收入和人均生活天然氣使用情況以外，還有許多之前未能證明的但卻有著內(nèi)在的不可忽略的聯(lián)系的因素。如城市男女人數(shù)、人均水電燃?xì)庵С觥⑻?yáng)能的使用量等。為了進(jìn)一步得出精確的居民生活用電需求預(yù)測(cè)結(jié)果，將采用面板數(shù)據(jù)模型，對(duì)挖掘結(jié)果做進(jìn)一步分析，并與其他預(yù)測(cè)方法做對(duì)比，以證明基于挖掘的方法的精確性和可行性。

3.2 精確中國(guó)城市居民生活用電負(fù)荷的預(yù)測(cè)結(jié)果

在獲得居民的人均收入數(shù)據(jù)、城市居民人均天然氣使用量、城市居民人均生活用水使用量、城市每戶居民太陽(yáng)能能源的消耗量以及城市人口的數(shù)量、每戶家庭所擁有的的電視機(jī)和冰箱的分布情況后，通過電力載波技術(shù)的方式對(duì)居民用電負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)，在上述基礎(chǔ)上先進(jìn)行深入而又詳細(xì)的研究再進(jìn)行精確的預(yù)測(cè)，會(huì)使得預(yù)測(cè)結(jié)果更加準(zhǔn)確。在進(jìn)行預(yù)測(cè)的同時(shí)要充分考慮到本城市的各區(qū)域之間的發(fā)展現(xiàn)狀，然后再對(duì)具體的預(yù)測(cè)操作過程和步驟作出相應(yīng)的調(diào)整。

4 結(jié)束語(yǔ)

在對(duì)居民用電負(fù)荷進(jìn)行詳細(xì)而又深入的預(yù)測(cè)分析基礎(chǔ)上，對(duì)如何通過電力載波技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)居民用電負(fù)荷進(jìn)行了研究。在進(jìn)行預(yù)測(cè)居民用電負(fù)荷時(shí)，要結(jié)合各種客觀因素進(jìn)行預(yù)測(cè)，這會(huì)提高了預(yù)測(cè)結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性。而用電力載波技術(shù)對(duì)居民用電負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)的另一點(diǎn)就是避免了人為的主觀因素，使得預(yù)測(cè)結(jié)果更具有全面性。通過電力載波數(shù)來預(yù)測(cè)居民用電負(fù)荷在我國(guó)還有很大的發(fā)展前景。

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