針對(duì)電力負(fù)荷數(shù)據(jù)聚類過(guò)程中K均值算法人為指定聚類個(gè)數(shù),導(dǎo)致聚類結(jié)果陷入局部最小解的問(wèn)題,提出了基于動(dòng)態(tài)時(shí)間歸整(DTW)直方圖的電力負(fù)荷數(shù)據(jù)聚類方法。利用主成分分析(PCA)法對(duì)高維電力負(fù)荷數(shù)據(jù)進(jìn)行降維;引入直方圖法確定負(fù)荷數(shù)據(jù)的初始聚類數(shù)目;通過(guò)DTW將負(fù)荷曲線分為K個(gè)類別;在MATLAB仿真平臺(tái)上驗(yàn)證了該方法的有效性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:本文提出的算法在電力負(fù)荷數(shù)據(jù)聚類分析時(shí)減少了運(yùn)算過(guò)程的迭代次數(shù),加快了算法的收斂速度,并且聚類數(shù)目達(dá)到全局最優(yōu)解的效果。

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圖1 兩個(gè)時(shí)間序列曲線及其間的歸整路徑距離

最后求得的歸整路徑距離為D(|X|，|Y|)，使用動(dòng)態(tài)規(guī)劃來(lái)進(jìn)行求解。2.3基于DTW的直方圖算法的步驟

圖2 二維空間投影及直方圖統(tǒng)計(jì)

1)PCA降維后的負(fù)荷數(shù)據(jù)在二維平面所呈現(xiàn)的狀態(tài)，如圖2(a)所示;將橫軸稱為X軸，在X軸上的直方圖統(tǒng)計(jì)如圖2(b)所示;將縱軸稱為Y軸，在Y軸上的直方圖統(tǒng)計(jì)如圖2(c)所示。本文設(shè)定ξ值為22，可以得出聚類個(gè)數(shù)為3。2)用直方圖法確定聚類個(gè)數(shù)，通過(guò)設(shè)定閾值計(jì)算出聚類個(gè)數(shù)是3，....

圖3 二種算法聚類中心

2)用直方圖法確定聚類個(gè)數(shù)，通過(guò)設(shè)定閾值計(jì)算出聚類個(gè)數(shù)是3，如圖3(a)所示，每類負(fù)荷數(shù)據(jù)的初始聚類中心和最后聚類中心幾乎重合。K均值算法的聚類結(jié)果如圖3(b)所示，初始聚類種類中心和最終聚類中心相差較大。3)C3負(fù)荷曲線屬于居民用電，波動(dòng)較小，較為平緩，該曲線與居民的生活習(xí)慣....

圖4 二種算法聚類中心時(shí)移圖

3)C3負(fù)荷曲線屬于居民用電，波動(dòng)較小，較為平緩，該曲線與居民的生活習(xí)慣密切相關(guān)，中午做飯時(shí)間稍有起伏，下班后家電器以及健身器材的使用，使得用電量大幅度提升;C2負(fù)荷曲線，夜間的用電量要高于白天用電量，避開(kāi)用電高峰期，可知這類用戶主要在夜間低價(jià)時(shí)段進(jìn)行工作，避開(kāi)用電高峰期，緩解....

本文編號(hào)：4024855