[发明专利]一种建筑用能模式分析与判定方法及系统

说明书

本公开提出了一种建筑用能模式分析与判定方法及系统，方法包括如下步骤：对历史建筑日负荷曲线进行聚类，以获得建筑用能模式和每一种用能模式对应的典型日负荷曲线；根据聚类结果，以外部影响因素作为输入，对应的建筑用能模式标签作为输出，利用随机森林构建用能模式分类器，根据分类器评估获得影响建筑用能模式的关键外部影响因素；获取当前建筑的外部影响因素，通过用能模式分类器输出建筑用能模式，根据用能模式实现建筑用能的智能化调控。本公开对同一用户不同日期的历史能耗进行聚类和再分类获取建筑能耗模式和影响用户行为的关键因素，对能量管理系统的优化和相关政策的制定起到关键性的引导作用。

技术领域

本公开涉及环保与能源相关技术领域，具体的说，是涉及一种建筑用能模式分析与判定方法及系统，可应用于智能建筑、建筑能量智能管控。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，并不必然构成在先技术。

随着社会的发展，建筑能耗在总能耗中的比重日益增加。建筑能耗管理、家庭能量管理、用户行为引导等智能化系统可以有效提高建筑的用能效率。但是，不同于其他能耗形式的规律性和操控性，建筑能耗直接受控于用户的用能习惯，更加的随机性和个人化。这就使得对其进行能量优化管理更加困难。基于此，研究用户的用能行为，提取其行为特征，分析建筑能耗模式，不仅仅有利于能量管理的优化，也可以为相关政策的制定起到关键的引导作用。

检索发现，针对建筑能耗的研究尚处于起步阶段，相关的发明专利尤显不足。中国发明专利CN109902915A《一种基于模糊C均值模型的电水气用能行为分析方法》利用模糊C均值聚类方法，将一定区域内的用户进行聚类，以分析多个用户相同的用能习惯。中国发明专利CN109919173A《一种基于减法聚类模型的多表融合用能行为分析方法》中利用用户日用电量、用水量和用气量，构建水电气融合数据，通过聚类算法，得到用户分类。上述方法都仅仅利用聚类方法，将实现不同用户之间的分类，也无法提取影响用户行为的关键因素，更无法对单个用户的不同用能模式进行深入的研究。对能量管理和政策制定的相关问题缺乏确定性的引导内容。

发明内容

本公开为了解决上述问题，提出了一种建筑用能模式分析与判定方法及系统，基于数据挖掘和特征提取对建筑用能模式进行预测，该方法对同一用户不同日期的历史能耗进行聚类和再分类获取建筑能耗模式和影响用户行为的关键因素，对能量管理系统的优化和相关政策的制定起到关键性的引导作用。

为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

本公开第一方面提供了一种建筑用能模式分析与判定方法，包括如下步骤：

对历史建筑日负荷曲线进行聚类，以获得建筑用能模式和每一种用能模式对应的典型日负荷曲线；

根据聚类结果，以外部影响因素作为输入，对应的建筑用能模式标签作为输出，利用随机森林构建用能模式分类器，根据分类器评估获得影响建筑用能模式的关键外部影响因素；

获取带识别建筑的外部影响因素，通过用能模式分类器输出建筑用能模式，根据用能模式实现建筑用能的智能化调控。

本公开第二方面提供了一种建筑用能模式分析与确定系统，包括：

聚类模块，被配置为用于对历史建筑日负荷曲线进行聚类，以获得建筑用能模式和每一种用能模式对应的典型日负荷曲线；

分类器构建模块：被配置为用于根据聚类结果，以外部影响因素作为输入，对应的建筑用能模式标签作为输出，利用随机森林构建用能模式分类器，根据分类器评估获得影响建筑用能模式的关键外部影响因素；

分类调控模块：被配置为用于获取当前建筑的外部影响因素，通过用能模式分类器输出建筑用能模式，根据用能模式实现建筑用能的智能化调控。