数据驱动的商业负荷集群动态聚合研究
电子技术应用
徐玉婷1，柏晶晶2，朱道华3，刘畅1，许森1，张政1
1.电网安全全国重点实验室（中国电力科学院有限公司）； 2.国网江苏省电力有限公司盐城供电分公司；3.国网江苏省电力有限公司
摘要： 商业负荷集群的动态聚合对提高电网的调度灵活性、优化需求侧管理以及促进可再生能源消纳具有重要意义。基于典型相关分析（CCA）选取商业负荷特征，并结合DBSCAN 和 K-means等聚类算法对负荷进行分类，以构建适用于不同场景的负荷集群。进一步，提出了三种负荷聚合标准，即基于调节速度、负荷稳定性和经济性的标准，并分析不同标准下的商业负荷聚合特性、适用性及其在电力调度中的潜在应用。
中圖分類號：TM74 文獻標志碼：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.256516
中文引用格式： 徐玉婷，柏晶晶，朱道華，等. 數據驅動的商業負荷集群動態聚合研究[J]. 電子技術應用，2025，51(6)：16-20.
英文引用格式： Xu Yuting，Bai Jingjing，Zhu Daohua，et al. Research on data-driven dynamic aggregation of commercial load clusters[J]. Application of Electronic Technique，2025，51(6)：16-20.
中文引用格式： 徐玉婷，柏晶晶，朱道華，等. 數據驅動的商業負荷集群動態聚合研究[J]. 電子技術應用，2025，51(6)：16-20.
英文引用格式： Xu Yuting，Bai Jingjing，Zhu Daohua，et al. Research on data-driven dynamic aggregation of commercial load clusters[J]. Application of Electronic Technique，2025，51(6)：16-20.
Research on data-driven dynamic aggregation of commercial load clusters
Xu Yuting1，Bai Jingjing2，Zhu Daohua3，Liu Chang1，Xu Sen4，Zhang Zheng4
1.State Key Laboratory of Power Grid Safety（China Electric Power Research Institute）； 2.Yancheng Power Supply Branch， State Grid Jiangsu Electric Power Co.， Ltd.； 3.State Grid Jiangsu Electric Power Co.， Ltd.；4.School of Computer Science （National Demonstrative Software College）， Beijing University of Posts and Telecommunications
Abstract： The dynamic aggregation of commercial load clusters is crucial for enhancing the flexibility of power grid dispatch, optimizing demand-side management, and promoting the integration of renewable energy. This paper selects commercial load features using Canonical Correlation Analysis (CCA) and employs DBSCAN and K-means clustering algorithms to classify loads, forming load clusters suitable for different scenarios. Furthermore, three load aggregation criteria are proposed, namely, regulation speed-based, load stability-based, and economic-based standards. The characteristics, applicability, and potential applications of commercial load aggregation under different standards in power dispatch are analyzed.
Key words : commercial load；canonical correlation analysis （CCA）；DBSCAN；K-means；load aggregation criteria
引言
隨著電力市場的發展和新能源比例的提高[1]，商業負荷集群在需求側響應和負荷調度中的作用愈發重要。然而，由于商業負荷具有較強的隨機性和時變性，傳統的靜態負荷分類方法難以有效應對實際電力系統需求。Valero等人利用自組織映射神經網絡無監督、高效率的特性，對大規模用戶的多種負荷類型進行識別并分類聚合，從而在電力價格變化的情況下，實現了對大規模用戶響應的預測，有助于幫助制定需求響應調控策略以降低用電成本[2]。之后，Bashash等人利用偏微分方程描述了一定溫度范圍內負荷數量在單位時間的變化，建立了一階ETP的負荷聚合模型，并以這種偏微分方程模型為基礎，設計了一種針對空調系統的需求響應控制器。實驗表明這種控制器擁有良好的魯棒性，在系統含高比例波動性風力發電的條件下可以達到良好的節能效果[3]，結果表明，研究如何根據不同的負荷特性進行動態聚合，以提高負荷資源的可調度性和響應效率，是當前電力系統負荷管理的重要課題。本文研究了一種基于數據驅動的方法，通過關聯系列分析 (CCA) 選取負荷特征，并結合先進的聚類算法[4]對商業負荷進行分類，進而提出不同的聚合標準，以適應不同的應用場景。
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作者信息：
徐玉婷1，柏晶晶2，朱道華3，劉暢1，許森1，張政1
（1.電網安全全國重點實驗室（中國電力科學院有限公司），北京100192；
2.國網江蘇省電力有限公司鹽城供電分公司，江蘇 鹽城224001；
3.國網江蘇省電力有限公司，江蘇 南京210024）
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