一種改進的k-均值聚類的線損分析方法
【技術領域】：
[0001] 本發(fā)明涉及一種改進的K-均值聚類的線損分析方法，屬于數據處理及電力自動 化領域。 二、【背景技術】：
[0002] 線損是供電企業(yè)的一項綜合經濟技術指標，涉及到電力規(guī)劃、設計、基建、更新改 造、運行維護、檢修、計量、管理等眾多方面。線損率是國家考核供電企業(yè)的重要技術經濟指 標，也是衡量供電企業(yè)管理水平的一項重要標志。隨著電力體制改革的進一步深化，市場 競爭日趨激烈，搞好線損管理是供電企業(yè)提高經營收入、實現多供少損、節(jié)能降耗的重要手 段。
[0003] 影響線損變化的因素錯綜復雜，既反映了供電企業(yè)的技術管理水平，又體現了企 業(yè)的經營管理水平。在電網改造后，網架結構幾趨于合理，電網布局、公用變的配置、線路供 電半徑及導線截面選擇都得到了很大的改善，從技術上有效地降低了線損。但有些方面仍 不盡完善，線損反復升降。
[0004] 傳統的線損統計方法主要有兩種：
[0005] 1、手工抄表，再統計計算。這種統汁線損方法得出的線損值較準確，但是統計的周 期長，統汁繁瑣，成本高。
[0006] 2、根據網絡主要損耗元件建立數學模型，采用平均電流法和均方根電流法計算。 這種線損方法統計方便，但是誤差較大，計算出來的線損和實際線損相差較遠。
[0007] 相對于后者的缺陷，改進的K-均值聚類的線損分析方法，以線損數據的特征指標 作為參考進行聚類分析，使數據樣本的密度特性最大程度的反應線損情況，事實證明該算 法可以剛好的體現出線損的分析特征。 三、

【發(fā)明內容】
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[0008] 本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種改進的K-均值聚類的線損分析方法，實 現線損分析計算及展示。主要
【發(fā)明內容】
如下：
[0009] 1.獲取基礎和運行方式數據，構建基礎數據集
[0010] 每天按時記錄全網運行方式，按一定時間間隔地從調度SCADA和配網SCADA系統 中取得遙測遙信數據，通過信息交互總線載體及接口報文技術，將多個系統的不同類型的 相關數據進行集成，進行統一解析，并按一定格式轉存到本系統數據庫中，為線損分析應用 提供基礎數據。
[0011] 2.構建線損計算模型，進行線損特征計算
[0012] 根據獲取到的接口數據及運行方式數據，自動對前兩天的線損進行計算分析，保 證線損的計算查詢具有準實時性。
[0013] 選取平均線損率（Average Line-Loss Rate)、線損率標準差（Line-Loss Rate SD)、線損率梯度（Line-Loss Rate Slope)三個屬性作為建模分析指標，構建反應線損狀況 的特征指標集。
[0014] 3.構建改進的聚類分析模型
[0015] 基于聚類目標的數據密度，進行聚類中心點的估計；所需估計的聚類中心點個數 與線損模型中的參數數量相關，進而將初始數據集劃分成對應數量的初始類子集；再依次 計算初始類子集中每一個對象到各個種子點的距離，并根據計算結果將數據對象逐個分派 到其最近均值的類中去，然后重新計算接受新對象的類和失去對象類的均值，如此重復，直 到各類再無元素進出。
[0016] 4.分群結果線損數據特征獲取
[0017] 對步驟3聚類后的每個數據子集，按照步驟2的線損分析模型，計算線損參數，并 對線損情況進行評估，最后將線損結果轉換為統一格式后供線損管理人員比較查看。 四、
【附圖說明】：
[0018] 圖1包含主要特征參數值的線損數據集結構
[0019] 圖2線損特征指標二進制組合方式圖
[0020] 圖3改進的K-均值聚類線損分析流程圖 五、
【具體實施方式】：
[0021] 下面結合【附圖說明】本發(fā)明的線損汁算流程分為三個部分：
[0022] 1?構建數據集
[0023] 1)獲取基礎和方式數據：每天按時記錄全網運行方式，按一定時間間隔地從調度 SCADA和配網SCADA系統中取得遙測遙信數據，通過信息交互總線載體及接口報文技術，將 多個系統的不同類型的相關數據進行集成，進行統一解析，并按一定格式轉存到本系統數 據庫中，為線損分析應用提供基礎數據。主要數據包括線路（Circuit)、電壓（Voltage)、統 計起始時間（Start Date)、統計終止時間（Close Date)、總供電量（Supplied Power)、總售 電量（Sold Power)、線損率（MLLR)等。
[0024] 2?構建線損計算模型
[0025] 構建反應線損狀況的特征指標集，
[0026]選取平均線損率（Average Line-Loss Rate)、線損率標準差（Line-Loss Rate SD)、線損率梯度（Line-Loss Rate Slope)三個屬性作為建模分析指標。
[0027] 計算如下：
[0028](1)平均線損率
[0029] 平均線損率反映的線損的集中程度，可計算出每月的平均線損率：
[0030] 對于某線路j的線損_
【主權項】
1. 一種改進的K-均值聚類的線損分析方法，包括對配電網基礎數據信息進行采集形 成數據集并對數據進行采樣，然后確定線損參數個數并構建線損估計模型，同時基于構建 的密度聚類模型完成初始數據集的分類，并根據線損估計模型完成對聚類后的各類子數據 集的線損估汁，并根據估汁結果形成統一的線損分析結果供相關人員進行分析。
2. 根據權利要求1所述的改進的K-均值聚類的線損分析方法，其特征在于所構建的線 損分析模型中的線損特征指標集包括平均線損率（Average Line-Loss Rate)、線損率標準 差（Line-Loss Rate SD)、線損率梯度（Line-Loss Rate Slope)三個屬性，并且該屬性個數 可以根據不同實際情況下地區(qū)線路實際線損情況進行動態(tài)調整。
3. 根據權利要求1所述的改進的K-均值聚類的線損分析方法，其特征在于所構建基 于密度的聚類分析模型中的聚類中心點個數k與線損分析模型參數個數m直按相關（k = 2m)，該相關性可以更好的將聚類效果反映于實際線損分析中。
【專利摘要】本發(fā)明提出了一利改進的K-均值聚類的線損分析方法，包括對多個系統的不同類型的相關數據進行集成，進行統一解析，并按一定格式轉存到本系統數據庫中.形成特征數據集，對數據集進行采樣；然后確定線損參數個數，以平均線損率(Average Line-Loss Rate)、線損率標準差(Line-Loss Rate SD)、線損率梯度(Line-Loss Rate Slope)三個指標為特征參數構建線損估計模型；然后基于改進的聚類模型確定聚類種子數，完成對初始數據集的分類；根據線損估計模型完成對聚類后的各類子數據集的線損估計，并根據估計結果形成統一的線損分析結果供相關人員進行分析。
【IPC分類】G06Q50-06
【公開號】CN104751369
【申請?zhí)枴緾N201310726597
【發(fā)明人】曹杰, 李秀怡, 王有權, 毛波, 陶海成
【申請人】南京理工大學
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2013年12月25日