[發明專利]基于聚類的大數據相位識別方法

在審

• 申請號: 201810506899.2
• 申請日: 2018-05-24
• 公開（公告）號: CN108734603A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 陳紅梅;唐宇飛;劉楠嶓;張會娟
• 申請（專利權）人: 河南工業大學
• 主分類號: G06Q50/06
• 分類號: G06Q50/06;G06K9/62
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種基于K?means聚類算法處理供電臺區內用戶相位信息，來完成供電臺區內用戶節點的分類。本發明主要步驟包括：采集電力系統運行的智能電表的電壓數據，通過PCA處理電壓數據，根據數據降維投射散點設定初始聚類中心，利用K?means算法對電壓所屬相位信息進行聚類分組處理，實現對供電臺區內用戶相位的分類識別。優點在于基于聚類的大數據相位識別方法直接利用K?means方法將同屬相位的電壓信息進行聚類，可以準確判斷用戶相位信息，對配電臺區網絡拓撲及三相不平衡治理提供支持，合理調整和規劃接入每相用戶的數量，來維持電力系統運行的穩定；不需要增加額外硬件開銷，不需要設置比較閾值，彌補了目前的相位識別技術的弊端。

技術領域

本發明涉及一種用戶臺區節點相位的分類領域，具體涉及一種K-means聚類大數據相位識別方法，屬于配電網電參數測量應用領域。

背景技術

在電力公司的配電網運營管理中，涉及到很多和用戶電能表相位相關的問題，例如：變壓器臺區的三相功率不平衡調整，當管理人員發現電力系統存在三相功率嚴重不平衡需要調整用戶的相位時，因為不知道用戶的具體相位，也就不知道去選擇哪些用戶去進行調整，無法對新客戶接入網絡做出評估，使其安裝至最合理的相位線路上。又例如在進行線損分析時，發現了某一相線損較大時，存在線路老化隱患和竊電行為，但是因為不知道用戶的相位，不能縮小檢查范圍，工作量非常大。用戶相位識別顯得非常重要。目前用戶相位識別有三種方法：可以通過電力線載波通信技術進行用戶節點的安裝相位識別；利用相位儀構建二次回路識別；工作人員現場依據接入用戶線的顏色進行識別。目前的相位識別技術有很多的不足之處：雖然可以通過電力線載波通信技術可以進行用戶節點的安裝相位識別，但是對于沒有配備電力載波的臺區，無法進行相位識別；相位儀的儀器精度，數字化，自動化程度都有待提高，且需要搭建二次回路，投資和工作量大；在用戶接入處理過程中缺少電力線顏色的統一要求，無法做到根據接入用戶線的顏色準確識別相位。

基于大數據分析的用戶相位識別方法顯得格外重要。目前我國已經基本實現了智能電能表的全覆蓋工作，基于大數據分析的用戶相位識別方法，不需要增加額外硬件開銷，通過編寫算法對采集到的用戶相位電壓信息進行處理、分類，準確得到對配電臺區網絡拓撲，能大大降低一線運檢人員的工作強度和提高電力公司的運營管理水平。

雖然在大數據的相位識別方法領域可以通過線性相關法來完成用戶相位的分類，但是此方法會因為閾值的選擇影響分類結果；基于聚類的用戶相位識別方法是一種有效的大數據相位識別方法，可以作為電力載波等相位識別等方法檢驗標準。

發明內容

一種基于聚類的大數據相位識別方法，由K-means聚類算法處理供電臺區內用戶相位信息，其特征在于：采集電力系統運行的智能電表的電壓數據，通過PCA處理電壓數據，根據數據降維投射散點設定初始聚類中心，利用K-means算法對電壓所屬相位信息進行聚類分組處理，實現對供電臺區內用戶相位的分類識別。基于聚類的大數據相位識別方法直接利用K-means方法將同屬相位的電壓信息進行聚類，可以準確判斷用戶相位信息，對配電臺區網絡拓撲及三相不平衡治理提供支持，合理調整和規劃接入每相用戶的數量，來維持電力系統運行的穩定；不需要增加額外硬件開銷，不需要設置比較閾值，彌補了目前的相位識別技術的弊端。

本發明的有效效果在于：1.基于聚類的大數據相位識別方法直接利用K-means方法將相位的電壓信息進行聚類，可以準確判斷用戶相位信息，對配電臺區網絡拓撲及三相不平衡治理提供支持，來維持電力系統運行的穩定；2.無需載波相位等專用工具識別, 減少了工作量，不需要增加額外硬件開銷，不需要設置比較閾值，通過智能電能表測量電壓功能相位的精確識別,彌補了目前的相位識別技術的弊端；3實現了跨臺區識別,可解決電力公司營銷系統檔案錄入錯誤問題,解決因此帶來的線損統計錯誤問題，合理調整和規劃接入用戶的數量，對配電臺區網絡拓撲及三相不平衡治理提供支持，提前對新客戶接入網絡做出評估。

附圖說明

圖1為本發明的系統主程序流程圖。