[发明专利]基于因子分析的变电站分类方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，特别是涉及一种指标相关性分析及变电站分类方法和系统。

背景技术

随着经济的发展，工业水平的进步，人们生活水平的不断提高，电力系统在整个行业中所占的比例逐渐增大。因此，电力系统的建设在国民经济发展中占有极其重要的地位。变电站是电力系统的重要组成部分，对变电站的特征参数进行分析是进行电力系统建设的一项基本任务。

目前，对变电站的分析主要面临以下问题：第一，随着我国电力行业的发展，变电站越来越多，一个供电局可能要管理数十甚至上百个变电站，受技术、资金等因素限制，实际中并不适合对所有变电站逐个进行研究；第二，变电站型式规模多样，描述变电站的特征参数众多，例如：电压等级、电气布置型式、容性无功补偿容量等，各指标间具有一定相关性，因此对变电站各特征参数一一分析不仅工作量巨大且没有必要。

在实际应用中，对变电站进行研究时，供电部门往往依靠经验和主观判断选择一个或者多个指标为依据，将大量变电站进行分类，再对每类变电站进行研究。但是，由于指标筛选决策过程极度依赖工作人员的主观性，缺乏科学的指标选择方法，采用此方法具有以下局限性：第一，指标选择过少，不能全面描述变电站特性，难以对数量众多的变电站整体情况有清晰全面的认识；第二，指标选择过多且各指标之间存在一定的相关性，造成指标信息的重叠，增加了分析问题的复杂性；第三，指标筛选没有统一的方法和机制，筛选结果因人而异，准确较低。

发明内容

基于此，有必要针对现有变电站分类方法存在的效率低、准确性低的问题，提供一种变电站分类方法。

一种基于因子分析的变电站分类方法，包括以下步骤：

建立变电站的原始数据矩阵X，所述原始数据矩阵X描述待分类变电站的特征参数；

将原始数据矩阵X的所有特征参数变换为数值在0到1之间的标幺值数据，得到标准化矩阵X′；

计算标准化矩阵X′的主要因子参数，提取标准化矩阵X′中主要因子参数对应的列，得到修改标准化矩阵X′；

根据变电站数目设定变电站分类数c；

根据修改标准化矩阵X′和变电站分类数c对变电站进行聚类划分。

一种基于因子分析的变电站分类系统，包括：

用于建立变电站的原始数据矩阵X的装置，所述原始数据矩阵X描述待分类变电站的特征参数；

用于将原始数据矩阵X的所有特征参数变换为数值在0到1之间的标幺值数据，得到标准化矩阵X′的装置；

用于计算X′的主要因子参数，提取X′中主要因子参数对应的列，得到修改标准化矩阵X′的装置；

用于设置变电站分类数c的装置，所述变电站分类数c是对原始数据矩阵X进行划分的聚类个数；

用于根据修改标准化矩阵X′和变电站分类数c对变电站进行聚类划分的装置。

本发明的变电站分类方法和系统，通过建立变电站的原始数据矩阵来描述待分类变电站的特征参数，然后变换为数值在0到1之间的标幺值数据，提取标准化矩阵中主要因子参数对应的列，利用变电站数目设定变电站分类数c对变电站进行聚类划分。该方案采用了实用、简单、科学的特征参数筛选，克服了电力工作人员依靠主观经验进行指标筛选的缺陷，使对多指标变电站的特性研究工作更加快速、高效，各类变电站特性更加明了，界限清晰。

附图说明

图1为本发明的基于因子分析的变电站分类方法流程图；

图2为本发明的因子分析方法流程图；

图3为本发明的聚类算法流程图。

图4为本发明的基于因子分析的变电站分类装置的模块图。

图5为本发明的用于因子分析的装置的模块图。

具体实施方式

下面结合本发明附图对本发明的技术方案做进一步的说明。

图1是本发明的基于因子分析的变电站分类方法流程图。如图1所示，本发明的基于因子分析的变电站分类方法步骤如下：

步骤S01，建立变电站原始数据矩阵X，所述变电站原始数据矩阵X是描述待分类变电站的特征参数的矩阵，其建立方法如下：

(1)依据变电站节电划分的目的，选择各变电站特征参数；

在一个实施例中，变电站特征参数可包括电气布置型式。电气布置型式主要包括户内式、半户内式、全户外式三种型式。其中，全户内变电站的主变、配电装置均为户内布置，设备采用GIS型式；半户内变电站的主变为户外布置，配电装置为户内布置；全户外变电站的主变、配电装置均为户外布置。