[发明专利]一种基于聚类算法的典型台区分类方法及系统

权利要求书

1.一种基于聚类算法的典型台区分类方法，其特征在于包括步骤：

1)获取配电网信息，通过聚类馈线分析复杂路径的线损，根据等效电阻法计算各基态馈线的线路损耗；

2)计算路径线损载荷电流值；利用均方根电流与最大电流的等效关系进行计算，以线路中流过的最大电流产生的电能损耗与实际负荷产生的电能损耗进行对比，得到路径线损载荷电流值；

3)计算线损路径的平均负载信息；通过均方根电流与最大电流的等效关系计算得到的线损结果，以线路中流过的最大电流产生的电能损耗与实际负荷产生的电能损耗的对比结果，并通过馈线聚类方法实现对台区馈线路径的聚类分析结果，再通过等值电阻法将结构复杂台区配电线路，经过层层电阻等值，等效成结构简单的计算模型；根据计算模型得出平均负载率；

4)通过负载率特征序列聚类找出最佳聚类数；

5)通过自组织映射完成对输入向量聚类数的分类；为聚类算法的典型台区分类提供线损信息，并根据线损信息进行台区线损分类。

2.根据权利要求1所述的一种基于聚类算法的典型台区分类方法，其特征在于：在步骤1)计算各基态馈线的线路损耗时，包括步骤：

101)计算各基态馈线的配电网中变压器的损耗，利用均方根负荷计算方法计算变压器的损耗，其表达方式如下：

P_t＝T(P_O+P_t)*K²*λ²

式中，P_t表示总损耗电量；P_O表示变压器空载损耗；P_t表示变压器负载损耗；λ表示负载率；K表示均方根电流系数；T表示变压器的运行时间；

102)计算各类馈线线损率基值，各类馈线线损率基值为各类馈线中基态馈线的线损率数值，进而根据线损率基值得出如下方式：

LOSS_i＝Q_I/LOOS_I+LOOS_T

式中，LOSS_i表示第i类馈线的线损率基值；LOOS_I表示线路损耗；Q_I表示供电量；LOOS_T表示变压器损耗。

3.根据权利要求2所述的一种基于聚类算法的典型台区分类方法，其特征在于：在步骤2计算路径线损载荷电流值时，路径线损电量计算公式为：

ΔA＝3I²_maxfRT

式中，ΔA表示线损的电量；I²_max表示载荷电流的最大值；f表示损失因数；R表示台区线路阻值；T表示线损期间内小时数；

所述损失因数的取值根据平均负载率和最小负载率确定，按直线的变化和二阶梯的持续负荷曲线计算f值，计算方式如下：

式中，α表示最小负载率；f_AVG表示平均负载率。

4.根据权利要求3所述的一种基于聚类算法的典型台区分类方法，其特征在于：在步骤3)中，线损路径的平均负载计算公式为：

式中，f_S表示平均负载率；P_i表示第i个采集点总有功功率；Q_i表示第i个采集电总无功功率；S_n表示台区变压器的额定容量，从而获取台区变压器的参数。

5.根据权利要求4所述的一种基于聚类算法的典型台区分类方法，其特征在于：在步骤4)中通过负载特征序列聚类找出最佳聚类数，其计算方式如下：

其中：

式中，K表示簇类数；I_DBI表示聚类指标；d(X_i+X_j)表示簇类i中内部数据X_i到簇质心的平均距离，代表簇类i中各样本的分散程度以及j中内部数据X_j到簇质心的平均距离，代表簇类j中各样本的分散程度；d(C_i，C_j)表示簇类i与簇类j质心的距离，得出聚类的计算效果。