一种考虑业扩报装数据的用电需求分析预测方法技术

本发明专利技术公开了一种考虑业扩报装数据的用电需求分析预测方法，包括以下步骤：确定新增用户户数和新增用电设备容量，计算容量增长率与环比增长率；利用S型生长曲线构建业扩报装后的用电趋势，利用主元分析法得到业扩用电生长曲线，以瞬时生长率为基值，拐点为识别依据，进行曲线的分阶段解读；对用电量和业扩报装进行转换，利用census X12算法对解释变量和因变量进行季节性分解，将原始变量分解为趋势循环项(TC)、季节因素(SF)和随机项(IR)；分析两变量趋势项之间的相关性再进行线性回归，考虑季节因素后，确认用电量的预测值。本发明专利技术可以得到量化的容量释放规律以及报装容量与用户电量的关系，从而精确的进行电量预判。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种考虑业扩报装数据的用电需求分析预测方法。
技术介绍
由于受国家政策、生产成本、销售情况、市场前景、业扩趋势的影响，不能对业扩新增容量、电量、负荷做出精确的预测判断。由于业扩新装需要较长的时间过程，不能准确的把握新增容量的释放规律，电量增长点的规律以及电量什么时候达到正常水平，容量的增长对全省电量的影响等等。即，电网企业实际售电量的增长往往要滞后于业扩报装的增长，新增报装容量也不会百分之百地转化为售电量的增长。对历史数据进行统计，找出新增报装与售电量增长之间的关系，有助于电网企业对未来售电量的增长变化进行更准确的预计。但是目前业扩报装的相关研究主要关注点是政策的制定和管理制度的完善，很少从量测技术、数学模型、算法演练上做深入的研究，例如基于S-曲线的负荷预测方法，基于业务扩大信息的区域用电大户简单直观的提高未来3-5年内负荷预测的准确性。但是对未来几年的预测，若想更精细的进行预测，还需要进行月度的分析。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述问题，提出了一种考虑业扩报装数据的用电需求分析预测方法，该方法提出了售电市场分析预测指标体系的分析理念和总体框架，并在此基础上发展了市场占有分析、市场集中度分析、典型用户分析、报装跟踪等具有鲜明营销工作特色的新指标，以期全面、深入地评价售电市场的总体发展状况。该指标体系为实现营销工作的规范化、科学化、高效化提供了支撑。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种考虑业扩报装数据的用电需求分析预测方法，包括以下步骤：(1)确定新增用户户数和新增用电设备容量，计算容量增长率与环比增长率；(2)利用S型生长曲线构建业扩报装后的用电趋势，利用主元分析法得到业扩用电生长曲线，以瞬时生长率为基值，拐点为识别依据，进行曲线的分阶段解读；(3)对用电量和业扩报装进行转换，利用censusX12算法对解释变量和因变量进行季节性分解，将原始变量分解为趋势循环项(TC)、季节因素(SF)和随机项(IR)；(4)分析两变量趋势项之间的相关性再进行线性回归，考虑季节因素后，确认用电量的预测值。所述步骤(1)中，通过计算新增数量和容量及其增长率，以确认未来用电市场增长的趋势。所述步骤(1)中，把握总量数值，同时掌握总量的构成情况，从不同地区、不同用电类别、不同行业、各电压等级和各个产业多个角度分析总量与其构成分量的关系。所述步骤(2)中，选用Logistic、Gompertz或VonBertanlanffy曲线对用电量的生长趋势进行描述。所述步骤(2)中，基于最大电量、参数、瞬时生长速度与时间尺度来确认用电量的生长趋势。所述步骤(2)中，曲线中的拐点就是曲线变化速率的转折点，也是二阶导数为零的点，其表征曲线的变化趋势，当二阶导数为零时，达到各自的拐点月份，其对应的电量即为拐点电量。所述步骤(3)中，利用业扩报装后的用电趋势曲线，结合瞬间生长率和相对生长率，从生长变化率层面强调用电的趋势特点，以瞬时生长率为基值，衡量曲线的波动特性。所述步骤(3)中，利用主元分析法通过不同角度分析变量，采用线性结合方式将原始信息集合起来，形成互不相关且涵盖绝大部分数据信息的综合变量。所述步骤(3)中，应用于业扩生长曲线将不同客户的电量作为原始变量，进行分时间、分客户的双向提取，得到主元将选取的典型客户提升到客户所代表的整体层面上来，以业扩报装数据作为解释变量，用电量作为因变量。所述步骤(3)中，假设数据的样本空间为s，每个样本的观测的指标个数为m，主元分析法的数学模型可表示为：其中输出矩阵y1，y2，…ym为原始数据的关键信息，就是主元，系数矩阵A是指原始变量与主元之间的关联系数，状态矩阵x1，x2，…xm是指因子变量，也就是原始变量，这里指不同行业客户的用电量。所述步骤(4)中，用电量和报装都具有一定的季节性，以月份度作为时间观测单位的时间序列通常具有以年为单位的周期性变化，这是由于季节因素影响造成的，称为季节性变化，在分析客观性影响因素时，将季节要素从原序列中剔除，进行季节调整。本专利技术的有益效果为：本专利技术从数值量化、趋势解读、关联分析三种层面上，采用典型的“S”型生长曲线拟合业扩报装后电量增长趋势曲线，并采用主元分析法的方法分析行业业扩电量趋势；利用censusX12算法对全社会用电量和报装进行转换和分解，分析报装容量与全社会用电量的关联分析，分别用于各地市、不同用电类别、不同行业、各电压等级和各个产业进行多角度全方位的分析，可以得到量化的容量释放规律以及报装容量与用户电量的关系，从而精确的进行电量预判。附图说明图1是按行业统计新增数量百分比饼图；图2是按用电类别统计新增数量百分比饼图；图3是按产业统计新增数量百分比饼图；图4是大工业用电高压新装后用电趋势；图5(a)是大工业用电瞬时生长率示意图；图5(b)是大工业用电相对生长率示意图；图6是大工业用电报装生长曲线；图7是全行业用电量与报装容量散点图；图8是全行业用电量分解图；图9是全行业报装容量分解图。具体实施方式：下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。特征分析：1)新增用户户数和新增用电设备容量。新增数量及其占总数量的比重预示了未来售电市场增长的势头，也在一定程度上反映了营销部门市场开拓的效果。指标1：新增数量百分比UR＝新增数量/总新增数量(1.1)指标2：新增容量增长率CR＝新增设备容量/总容量(1.2)指标3：新减容量增长率DR＝新减设备容量/总容量(1.3)指标4：新增容量环比增长率CGR＝(新增设备容量-去年新增设备容量)/去年新增设备容量(1.4)指标5：新减容量环比增长率DGR＝(新减设备容量-去年新减设备容量)/去年新减设备容量(1.5)2)把握总量数值，同时掌握总量的构成情况。可以从不同地区、不同用电类别、不同行业、各电压等级和各个产业多个角度分析总量与其构成分量的关系。通过这样的分析，营销部门能够预计售电市场未来收入、均价、利润等关键指标的变化趋势。1.2.2趋势解读：生长曲线之前广泛应用于描述动植物的生长过程，其相关分析实质上要把不同时期的信息综合成少数几个参数。生长曲线可分为三类：一是表示报酬递减表现的方程，如指数函数；另一是描述光滑S型曲线，有一个固定拐点的方程如Logistic、Gompertz，还有一类也描述光滑S型曲线，但拐点可变的方程，如VonBertanlanffy。通过趋势分析可见客户完成业扩报装(新装为主)后用电趋势呈现出S型生长曲线特性，利用主元分析法得到业扩用电生长曲线，以瞬时生长率为基值，拐点为识别依据，实现曲线的分阶段解读，从而可以分析出报装完成后容量的释放规律。1、S型生长曲线S型曲线被广泛应用于动植物的生长规律的分析，是描述生物生长趋势的曲线，也叫生长曲线，其中最具有代表性有3种曲线模型：Logistic、Gompertz和VonBertanlanffy，每种曲线都是Richard曲线Qt＝α(1-βe-kt)1/(1-γ)的特殊表达形式，其数学模型和参考指标见表1.1。表1.1生长曲线拟合的三种非线性模型及其特性其中，Qt为电量；α为最大电量；β为参数；k为瞬时生长速度；t为时间尺度，本专利技术以月份为周期。曲线趋势呈典型的“S”型，曲线中的拐点就是曲线变化速率的转折点本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种考虑业扩报装数据的用电需求分析预测方法，其特征是：包括以下步骤：(1)确定新增用户户数和新增用电设备容量，计算容量增长率与环比增长率；(2)利用S型生长曲线构建业扩报装后的用电趋势，利用主元分析法得到业扩用电生长曲线，以瞬时生长率为基值，拐点为识别依据，进行曲线的分阶段解读；(3)对用电量和业扩报装进行转换，利用census X12算法对解释变量和因变量进行季节性分解，将原始变量分解为趋势循环项(TC)、季节因素(SF)和随机项(IR)；(4)分析两变量趋势项之间的相关性再进行线性回归，考虑季节因素后，确认用电量的预测值。

【技术特征摘要】
1.一种考虑业扩报装数据的用电需求分析预测方法，其特征是：包括以下步骤：(1)确定新增用户户数和新增用电设备容量，计算容量增长率与环比增长率；(2)利用S型生长曲线构建业扩报装后的用电趋势，利用主元分析法得到业扩用电生长曲线，以瞬时生长率为基值，拐点为识别依据，进行曲线的分阶段解读；(3)对用电量和业扩报装进行转换，利用censusX12算法对解释变量和因变量进行季节性分解，将原始变量分解为趋势循环项(TC)、季节因素(SF)和随机项(IR)；(4)分析两变量趋势项之间的相关性再进行线性回归，考虑季节因素后，确认用电量的预测值。2.如权利要求1所述的一种考虑业扩报装数据的用电需求分析预测方法，其特征是：所述步骤(1)中，通过计算新增数量和容量及其增长率，以确认未来用电市场增长的趋势。3.如权利要求1所述的一种考虑业扩报装数据的用电需求分析预测方法，其特征是：所述步骤(1)中，把握总量数值，同时掌握总量的构成情况，从不同地区、不同用电类别、不同行业、各电压等级和各个产业多个角度分析总量与其构成分量的关系。4.如权利要求1所述的一种考虑业扩报装数据的用电需求分析预测方法，其特征是：所述步骤(2)中，选用Logistic、Gompertz或VonBertanlanffy曲线对用电量的生长趋势进行描述。5.如权利要求1所述的一种考虑业扩报装数据的用电需求分析预测方法，其特征是：所述步骤(2)中，基于最大电量、参数、瞬时生长速度与时间尺度来确认用电量的生长趋势。6.如权利要求1所述的一种考虑业扩报装数据的用电需求分析预测方法，其特征是：所述步骤(2)中，曲线中的拐点就是曲线变化速率的转折点，也是二阶导数为零的点，其表征曲线的变化趋势，当二阶导数为零时，达到...

【专利技术属性】
技术研发人员：程婷婷，刘勇超，杜颖，李军田，刘宏国，田晓，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司电力科学研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：山东;37