一种具有阶梯电价优化模型的计及用电信息采集方法、系统及电量数据服务器技术方案

本发明专利技术提供一种具有阶梯电价优化模型的计及用电信息采集方法、系统及电量数据服务器，基于秩和比法配置阶梯电价分档等级模型；配置分档电量处理模型；配置分档电价处理模型；基于阶梯电价分档等级模型、分档电量处理模型以及分档电价处理模型对阶梯电价电量进行处理，并展示。基于分档等级优化模型、分档电量和分档电价优化模型对用电户的电费计量。实现用电信息采集系统的功能、性能和电价控制里各个环节有机结合，规范的实施相关信息的收集、扩充抄表、校对，用最大的能力降低繁琐、循环等环节的次数，通过设计不一样的模块，整体计划、严密布置，进而以更好的质量实现每一个任务环节作业，在操作中极为有效地完成了电价控制方式的提高。

【技术实现步骤摘要】
一种具有阶梯电价优化模型的计及用电信息采集方法、系统及电量数据服务器
本专利技术涉及电力数据处理
，尤其涉及一种具有阶梯电价优化模型的计及用电信息采集方法、系统及电量数据服务器。
技术介绍
阶梯式电价是阶梯式递增电价或阶梯式累进电价的简称，是指把户均用电量设置为若干个阶梯分段或分档次定价计算费用。对居民用电实行阶梯式递增电价可以提高能源效率。阶梯电价的好处能够服务于广大用电户的需求，也能实现电力企业良好的经济效益，在当前用电信息采集系统广泛使用的情况下，目前的用电信息计算过程较为繁杂，涉及的电力数据量较大，无法及时的得到电力数据信息，有些数据的计算和获取是循环进行，增加了重复的工作量。而且对于阶梯式电价的处理需要考虑居民用电需求、居民电费合理设置、电力企业供电成本考虑以及用电季节性差异等因素，这样阶梯电价需要分档处理电量数据，分档处理电价，基于居民用电以及企业用电进行分类，进一步增加了阶梯电价的难度，目前已有的方式，有时精度或及时更新匹配度稍差。
技术实现思路
为了克服上述现有技术中的不足，本专利技术提供一种具有阶梯电价优化模型的计及用电信息采集方法，方法包括：步骤一、基于秩和比法配置阶梯电价分档等级模型；步骤二、配置分档电量处理模型；步骤三、配置分档电价处理模型；步骤四、基于阶梯电价分档等级模型、分档电量处理模型以及分档电价处理模型对阶梯电价电量进行处理，并展示。本专利技术还提供一种具有阶梯电价优化模型的计及用电信息采集处理系统，包括：阶梯电价数据获取模块、阶梯电量数据采集模块、电数据收发送模块以及电量数据服务器；阶梯电量数据采集模块用于采集所在台区的各个用电户的电量数据；阶梯电价数据获取模块用于接收电量数据服务器发送的分档电价数据，并基于阶梯电价分档等级模型、分档电量处理模型以及分档电价处理模型对阶梯电价电量进行处理，显示当前用电户的电价电量信息；电数据收发送模块用于接收电量数据服务器为每个用电户设置的IP地址，在每个发送电数据时间点向电量数据服务器发送当前用电户的电价电量信息；电量数据服务器用于对每个用电户的电价电量信息，基于阶梯电价分档等级模型、分档电量处理模型以及分档电价处理模型对阶梯电价电量进行处理。电量数据服务器还用于在接收电数据时间点接收用电户的电价电量信息，根据接收到的IP地址，将对应用电户的电价电量信息进行归档存储；构建用电区的阶梯电价布局图，实时对布局图中的用电户阶梯电价和阶梯电量状态进行更新；配置阶梯电价优化模型操作界面，使操作人员在系统中添加未储存，或未进行配置的电力数据；或对已储存的阶梯电价和阶梯电量状态进行修改，或删除；还基于局域网，或广域网实时向用电户端发送控制信息指令，获取用电户阶梯电价和阶梯电量状态信息，对获取的用电户阶梯电价和阶梯电量状态信息与预设阈值进行比对，得到当前状态信息；预测当前用电户用电趋势，形成柱状图，或曲线图，供操作人员参考使用；还用于跟踪收集每个用电户的阶梯电价和阶梯电量状态，实现数据共享数据，形成相同类别的用电户之间的阶梯电价和阶梯电量状态比对趋势图，比对状态图；还用于对每个用电户的阶梯电价和阶梯电量状态信息，在每天，每周、每月、每季度进行趋势显示。本专利技术还提供一种实现具有阶梯电价优化模型的计及用电信息采集方法的电量数据服务器，包括：存储器，用于存储计算机程序及具有阶梯电价优化模型的计及用电信息采集方法；处理器，用于执行所述计算机程序及具有阶梯电价优化模型的计及用电信息采集方法，以实现具有阶梯电价优化模型的计及用电信息采集方法的步骤。从以上技术方案可以看出，本专利技术具有以下优点：本专利技术涉及的具有阶梯电价优化模型的计及用电信息采集方法、系统及电量数据服务器结合居民用电需求、居民电费承受能力、电力企业供电成本以及居民用电季节性差异等因素，分别制定了分档等级优化模型、分档电量和分档电价优化模型。本专利技术基于分档等级优化模型、分档电量和分档电价优化模型对用电户的电费计量使用。实现用电信息采集系统的功能、性能和电价控制里各个环节有机结合，规范的实施相关信息的收集、扩充抄表、校对，用最大的能力降低繁琐、循环等环节的次数，通过设计不一样的模块，整体计划、严密布置，进而以更好的质量实现每一个任务环节作业，在操作中极为有效地完成了电价控制方式的提高。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为具有阶梯电价优化模型的计及用电信息采集方法流程图；图2为规范正态分布密度图像和合计密度图像示意图；图3为秩和比法三个等级分类图；图4为居民用户电量分布图；图5为校正参数和耗电增加情况的关系图；图6为客户日常耗电均价与耗电量的关系图；图7为客户耗电要求和电费的关系图；图8为阶梯电价与单一电价的对比图；图9为系统示意图。具体实施方式本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本专利技术的范围。附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本专利技术的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本专利技术的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本专利技术的各方面。本专利技术提供一种具有阶梯电价优化模型的计及用电信息本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有阶梯电价优化模型的计及用电信息采集方法，其特征在于，方法包括：/n步骤一、基于秩和比法配置阶梯电价分档等级模型；/n步骤二、配置分档电量处理模型；/n步骤三、配置分档电价处理模型；/n步骤四、基于阶梯电价分档等级模型、分档电量处理模型以及分档电价处理模型对阶梯电价电量进行处理，并展示。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有阶梯电价优化模型的计及用电信息采集方法，其特征在于，方法包括：
步骤一、基于秩和比法配置阶梯电价分档等级模型；
步骤二、配置分档电量处理模型；
步骤三、配置分档电价处理模型；
步骤四、基于阶梯电价分档等级模型、分档电量处理模型以及分档电价处理模型对阶梯电价电量进行处理，并展示。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
步骤一还包括：
选取分档次数的阶梯电价电量数据指标；
配置阶梯电价电量数据的标准正态分布状态；
检验阶梯电价电量数据样本分布；
计算阶梯电价电量数据的概率单位；
检验阶梯电价电量数据样本分布；
对阶梯电价电量数据样本档次划分；
确定阶梯电价电量数据的分档。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
在选取分档次数的阶梯电价电量数据指标中，选择n个用电户日常耗电量，算出用电户日常耗电量的离散参数C.Vi(i＝1,2,…,n)；
把各个用电地区的离散参数C.Vj按照从小到大的顺序进行排序，获得离散参数序列C.Vj(C.Vi<C.Vj+1)，并以C.Vj当成RSRj；
在配置阶梯电价电量数据的标准正态分布状态中，基于秩和比法的方式规范正态分散，实现代表规范正态分散密度曲线，相应函数为:



虚线代表是规范正态分散合计频率图像，对应方程是:



在计算阶梯电价电量数据的概率单位中，基于φ(x)是单调递增的函数，累计概率随自变量的增大而增加，即φ(x)也为单调递增函数；
基于秩和比法求解算例合计频率数目单元；相对的转换函数为:
Y＝φ-1(x)+5(3)
所以按照公式(3)得到各种总计频数下秩和比法的概率单位；
在检验阶梯电价电量数据样本分布中，基于秩和比法的前提是标准正态分散，分级前对算例的分散情况实施检查；
构建一元线性回归模型：



按照顺序{RSR}与顺序{Y}的算例的信息按照最小二乘法的方法求解线性参数，有关公式为:






经过校验序列{RSR}与序列{Y}的拟合线性回归方程的有关参数，判断样本是否服从正态分布的规律；有关参数的计算方程如下：



其中，n为样本容量；
当R趋向1时，说明顺序{RSR}与顺序{Y}呈明显正联系的关系，顺序{RSR}遵从正态分散的规律，能够使用秩和比法进行更深层次的分级创新；
如果R没有趋向于1时，针对序列{RSR}实施分析，确保遵守正态分布的规律；
在对阶梯电价电量数据样本档次划分中，按照分离概率单位相关区域[2，8]完成，所述区域的总计频率接近100％，包括阶梯电价电量数据的总计频数；
将区域[2，8]形成3段长度相等的区域，出现分类点4和6，则形成各个分类区域(-∞，4]、(4，6]、(6，+∞)，各个区间就是求解的概率单位分级；
针对m等级的频率单元分类，第i等级的频率单元最大额度和最小额度Ui的核算方程式如下：
当i＝1时，有：



当i＝2，3，…，m-1时，有：



当i＝m时，有：



其中，为划分节点；
按照公式(8)，公式(9)，公式(10)秩和比法按照三到六个等级分类概率单位时的分类：
根据各个分类区域，使用直线返回方法就能够求解数列{RSR}对应的分类断点，即：



其中，是数列{RSR}第i个分类断点，Yip为数列{Y}第i个分类断点；
在确定阶梯电价电量数据的分档中，
经过χ2校验或F校验对各个级别的方差相同性以及各级别平均值实行校验；
①χ2校验
得出分级后的χ2值：
χ2＝M/C(12)









n′i＝ni-1(16)
式中是第i等级算例的方差，ni是第i等级算例的数目，k是数列{RSR}的算例总数；
得到χ2的数后，通过V＝m-1查找分布表，如果相应的置信区域下χ2数比χ2界限小，则各级别的样本方差相同；
②F检验
得出分级后的F值：
F＝MSTR/MSe(17)






式中MSTR为组和组的均方，MSe为组的内部的均方；
按置信度α查找F分布临界值Fα(m-1,K-m)，如果F值比临界值大，那么说明各级别的均值差距明显，确定当前的分档方式。


4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
在检验阶梯电价电量数据样本分布中，针对序列{RSR}的分散情形，把RSR数值增大顺序的合计频数(j/n)通过几率形式的状态显示；
构造{RSR}与概率单位的线性函数:
检查该线性函数的模拟情况，如果判断参数趋向1，能够判断选取地区的用电户耗电量离散参数服从标准正态分散，能够通过秩和比法实行分级；
如果RSR的分布偏移正态分布超出预设阈值，那么经过取对数lnRSR、开平方RSR1/2相关量代替RSR，使阶梯电价电量数据样本遵从或趋向标准正态分布。


5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
步骤二还包括：
获取用电区域各个用电户的类型，根据用电户的类型和用电量划分阶梯电费级别；
在用电户户数超出预设数量时，把用电户日常耗电的分散状态当成伴随耗电数量改变的连续参数，配置功率分级的改进目的函数：



V′Q是耗电数量为Q的用电户分级功率；针对耗电数量为Q1的第一等级负荷客户，有V′Q＝V1；对于所需功...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯国强，赵信华，段伦峰，韩涛，赵勇，李秀红，董子郁，李春彦，亓立红，刘松，李娜，郭红军，吕波，高森，亓晓娟，葛华，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司莱芜供电公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37