一種改進(jìn)的k-均值聚類的線損分析方法
【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的K-均值聚類的線損分析方法，屬于數(shù)據(jù)處理及電力自動(dòng) 化領(lǐng)域。 二、【背景技術(shù)】：
[0002] 線損是供電企業(yè)的一項(xiàng)綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，涉及到電力規(guī)劃、設(shè)計(jì)、基建、更新改 造、運(yùn)行維護(hù)、檢修、計(jì)量、管理等眾多方面。線損率是國(guó)家考核供電企業(yè)的重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指 標(biāo)，也是衡量供電企業(yè)管理水平的一項(xiàng)重要標(biāo)志。隨著電力體制改革的進(jìn)一步深化，市場(chǎng) 競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，搞好線損管理是供電企業(yè)提高經(jīng)營(yíng)收入、實(shí)現(xiàn)多供少損、節(jié)能降耗的重要手 段。
[0003] 影響線損變化的因素錯(cuò)綜復(fù)雜，既反映了供電企業(yè)的技術(shù)管理水平，又體現(xiàn)了企 業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理水平。在電網(wǎng)改造后，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)幾趨于合理，電網(wǎng)布局、公用變的配置、線路供 電半徑及導(dǎo)線截面選擇都得到了很大的改善，從技術(shù)上有效地降低了線損。但有些方面仍 不盡完善，線損反復(fù)升降。
[0004] 傳統(tǒng)的線損統(tǒng)計(jì)方法主要有兩種：
[0005] 1、手工抄表，再統(tǒng)計(jì)計(jì)算。這種統(tǒng)汁線損方法得出的線損值較準(zhǔn)確，但是統(tǒng)計(jì)的周 期長(zhǎng)，統(tǒng)汁繁瑣，成本高。
[0006] 2、根據(jù)網(wǎng)絡(luò)主要損耗元件建立數(shù)學(xué)模型，采用平均電流法和均方根電流法計(jì)算。 這種線損方法統(tǒng)計(jì)方便，但是誤差較大，計(jì)算出來(lái)的線損和實(shí)際線損相差較遠(yuǎn)。
[0007] 相對(duì)于后者的缺陷，改進(jìn)的K-均值聚類的線損分析方法，以線損數(shù)據(jù)的特征指標(biāo) 作為參考進(jìn)行聚類分析，使數(shù)據(jù)樣本的密度特性最大程度的反應(yīng)線損情況，事實(shí)證明該算 法可以剛好的體現(xiàn)出線損的分析特征。 三、

【發(fā)明內(nèi)容】
：
[0008] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種改進(jìn)的K-均值聚類的線損分析方法，實(shí) 現(xiàn)線損分析計(jì)算及展示。主要
【發(fā)明內(nèi)容】
如下：
[0009] 1.獲取基礎(chǔ)和運(yùn)行方式數(shù)據(jù)，構(gòu)建基礎(chǔ)數(shù)據(jù)集
[0010] 每天按時(shí)記錄全網(wǎng)運(yùn)行方式，按一定時(shí)間間隔地從調(diào)度SCADA和配網(wǎng)SCADA系統(tǒng) 中取得遙測(cè)遙信數(shù)據(jù)，通過(guò)信息交互總線載體及接口報(bào)文技術(shù)，將多個(gè)系統(tǒng)的不同類型的 相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行集成，進(jìn)行統(tǒng)一解析，并按一定格式轉(zhuǎn)存到本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中，為線損分析應(yīng)用 提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
[0011] 2.構(gòu)建線損計(jì)算模型，進(jìn)行線損特征計(jì)算
[0012] 根據(jù)獲取到的接口數(shù)據(jù)及運(yùn)行方式數(shù)據(jù)，自動(dòng)對(duì)前兩天的線損進(jìn)行計(jì)算分析，保 證線損的計(jì)算查詢具有準(zhǔn)實(shí)時(shí)性。
[0013] 選取平均線損率（Average Line-Loss Rate)、線損率標(biāo)準(zhǔn)差（Line-Loss Rate SD)、線損率梯度（Line-Loss Rate Slope)三個(gè)屬性作為建模分析指標(biāo)，構(gòu)建反應(yīng)線損狀況 的特征指標(biāo)集。
[0014] 3.構(gòu)建改進(jìn)的聚類分析模型
[0015] 基于聚類目標(biāo)的數(shù)據(jù)密度，進(jìn)行聚類中心點(diǎn)的估計(jì)；所需估計(jì)的聚類中心點(diǎn)個(gè)數(shù) 與線損模型中的參數(shù)數(shù)量相關(guān)，進(jìn)而將初始數(shù)據(jù)集劃分成對(duì)應(yīng)數(shù)量的初始類子集；再依次 計(jì)算初始類子集中每一個(gè)對(duì)象到各個(gè)種子點(diǎn)的距離，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果將數(shù)據(jù)對(duì)象逐個(gè)分派 到其最近均值的類中去，然后重新計(jì)算接受新對(duì)象的類和失去對(duì)象類的均值，如此重復(fù)，直 到各類再無(wú)元素進(jìn)出。
[0016] 4.分群結(jié)果線損數(shù)據(jù)特征獲取
[0017] 對(duì)步驟3聚類后的每個(gè)數(shù)據(jù)子集，按照步驟2的線損分析模型，計(jì)算線損參數(shù)，并 對(duì)線損情況進(jìn)行評(píng)估，最后將線損結(jié)果轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一格式后供線損管理人員比較查看。 四、
【附圖說(shuō)明】：
[0018] 圖1包含主要特征參數(shù)值的線損數(shù)據(jù)集結(jié)構(gòu)
[0019] 圖2線損特征指標(biāo)二進(jìn)制組合方式圖
[0020] 圖3改進(jìn)的K-均值聚類線損分析流程圖 五、
【具體實(shí)施方式】：
[0021] 下面結(jié)合【附圖說(shuō)明】本發(fā)明的線損汁算流程分為三個(gè)部分：
[0022] 1?構(gòu)建數(shù)據(jù)集
[0023] 1)獲取基礎(chǔ)和方式數(shù)據(jù)：每天按時(shí)記錄全網(wǎng)運(yùn)行方式，按一定時(shí)間間隔地從調(diào)度 SCADA和配網(wǎng)SCADA系統(tǒng)中取得遙測(cè)遙信數(shù)據(jù)，通過(guò)信息交互總線載體及接口報(bào)文技術(shù)，將 多個(gè)系統(tǒng)的不同類型的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行集成，進(jìn)行統(tǒng)一解析，并按一定格式轉(zhuǎn)存到本系統(tǒng)數(shù) 據(jù)庫(kù)中，為線損分析應(yīng)用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。主要數(shù)據(jù)包括線路（Circuit)、電壓（Voltage)、統(tǒng) 計(jì)起始時(shí)間（Start Date)、統(tǒng)計(jì)終止時(shí)間（Close Date)、總供電量（Supplied Power)、總售 電量（Sold Power)、線損率（MLLR)等。
[0024] 2?構(gòu)建線損計(jì)算模型
[0025] 構(gòu)建反應(yīng)線損狀況的特征指標(biāo)集，
[0026]選取平均線損率（Average Line-Loss Rate)、線損率標(biāo)準(zhǔn)差（Line-Loss Rate SD)、線損率梯度（Line-Loss Rate Slope)三個(gè)屬性作為建模分析指標(biāo)。
[0027] 計(jì)算如下：
[0028](1)平均線損率
[0029] 平均線損率反映的線損的集中程度，可計(jì)算出每月的平均線損率：
[0030] 對(duì)于某線路j的線損_
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種改進(jìn)的K-均值聚類的線損分析方法，包括對(duì)配電網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集形 成數(shù)據(jù)集并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣，然后確定線損參數(shù)個(gè)數(shù)并構(gòu)建線損估計(jì)模型，同時(shí)基于構(gòu)建 的密度聚類模型完成初始數(shù)據(jù)集的分類，并根據(jù)線損估計(jì)模型完成對(duì)聚類后的各類子數(shù)據(jù) 集的線損估汁，并根據(jù)估汁結(jié)果形成統(tǒng)一的線損分析結(jié)果供相關(guān)人員進(jìn)行分析。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進(jìn)的K-均值聚類的線損分析方法，其特征在于所構(gòu)建的線 損分析模型中的線損特征指標(biāo)集包括平均線損率（Average Line-Loss Rate)、線損率標(biāo)準(zhǔn) 差（Line-Loss Rate SD)、線損率梯度（Line-Loss Rate Slope)三個(gè)屬性，并且該屬性個(gè)數(shù) 可以根據(jù)不同實(shí)際情況下地區(qū)線路實(shí)際線損情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進(jìn)的K-均值聚類的線損分析方法，其特征在于所構(gòu)建基 于密度的聚類分析模型中的聚類中心點(diǎn)個(gè)數(shù)k與線損分析模型參數(shù)個(gè)數(shù)m直按相關(guān)（k = 2m)，該相關(guān)性可以更好的將聚類效果反映于實(shí)際線損分析中。
【專利摘要】本發(fā)明提出了一利改進(jìn)的K-均值聚類的線損分析方法，包括對(duì)多個(gè)系統(tǒng)的不同類型的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行集成，進(jìn)行統(tǒng)一解析，并按一定格式轉(zhuǎn)存到本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中.形成特征數(shù)據(jù)集，對(duì)數(shù)據(jù)集進(jìn)行采樣；然后確定線損參數(shù)個(gè)數(shù)，以平均線損率(Average Line-Loss Rate)、線損率標(biāo)準(zhǔn)差(Line-Loss Rate SD)、線損率梯度(Line-Loss Rate Slope)三個(gè)指標(biāo)為特征參數(shù)構(gòu)建線損估計(jì)模型；然后基于改進(jìn)的聚類模型確定聚類種子數(shù)，完成對(duì)初始數(shù)據(jù)集的分類；根據(jù)線損估計(jì)模型完成對(duì)聚類后的各類子數(shù)據(jù)集的線損估計(jì)，并根據(jù)估計(jì)結(jié)果形成統(tǒng)一的線損分析結(jié)果供相關(guān)人員進(jìn)行分析。
【IPC分類】G06Q50-06
【公開(kāi)號(hào)】CN104751369
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310726597
【發(fā)明人】曹杰, 李秀怡, 王有權(quán), 毛波, 陶海成
【申請(qǐng)人】南京理工大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2013年12月25日