[發明專利]一種用于低壓單相用戶戶相關系辨識的聚類方法

在審

• 申請號: 201910363531.X
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN110321919A
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 王俊波;李新;武利會;陳道品;李國偉;李慧;吳小平;明瑞卿;陳志平;黃育龍
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司;廣東電網有限責任公司佛山供電局
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06Q50/06
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 劉俊

本發明公開一種用于低壓單相用戶戶相關系辨識的聚類方法，涉及低壓配電網拓撲識別的技術領域，包括：獲取臺區所有低壓用戶指定時間段的電壓數據，形成高維電壓矩陣；將高維電壓矩陣元素歸一化到[0,1]范圍內；計算相似度指標閾值；判斷是否滿足聚類標準；當滿足聚類標準時，聚類為同一相別；當不滿足聚類標準時，將已滿足標準的所有用戶數據從原矩陣中刪除，剩余數據形成新的高維矩陣；返回執行計算相似度指標閾值的步驟；最后聚類為三類結果后，對其中兩類的各一個用戶相別進行驗證，從而辨識所有用戶的戶相關系。本發明基于數據挖掘，利用計量自動化系統，對用戶量測數據進行聚類分析，實現單相低壓用戶戶相關系的有效辨識。

技術領域

本發明本發明涉及低壓配電網拓撲識別的技術領域，特別涉及一種用于低壓單相用戶戶相關系辨識的聚類方法。

背景技術

由于我國配電網，尤其低壓配電網相較于發、輸電網發展落后，低壓用戶結構關系復雜多樣，三相不平衡問題突出，造成諸如線路損耗增大、用戶用電質量低等一系列危害。針對以上危害，電網需開展三相不平衡問題的治理工作，但工作開展的前提是必須明確低壓單相用戶的戶相關系。然而，電網目前面臨的問題是如何準確獲取低壓單相用戶與配電變壓器相序連接的戶相關系。

在低壓配電網中，配電變壓器的A、B、C三相均接有若干單相用戶，戶相關系是指某單相用戶所接變壓器的相序，即用戶的相別和配電變壓器相別的隸屬關系。

目前，三相不平衡的治理目前采用自動調節和手動調節兩種方式，自動調節需安裝硬件設施，投資成本高，難以大規模推廣；手動調節必須基于戶變及戶相關系，否則存在很強的盲目性，而現有手段僅能區分戶變關系，對戶相關系的確認并無有效方法，大多數地區仍依靠反復多次切換負荷實現，無法做到精準調節，因此對低壓單相用戶戶相關系辨識的聚類分析十分有必要。

發明內容

本發明為克服上述現有技術所述的至少一種缺陷，提供一種用于低壓單相用戶戶相關系辨識的聚類方法。

本發明首要目的是基于數據挖掘分析技術，充分利用計量自動化系統數據，對用戶智能電表的量測數據進行聚類分析，以實現低壓單相用戶與配電變壓器相序連接的戶相關系辨識，促進電網對低壓配電網三相不平衡問題治理工作的開展。

為了達到上述技術效果，本發明提出一種用于低壓單相用戶戶相關系辨識的聚類方法，所述聚類方法基于同一臺區同一相別的低壓用戶之間的電氣距離短，電壓變化趨勢高度一致，電壓波動規律具有很強的相似性，而屬于同一臺區不同相別的用戶，電氣距離相對較長，電壓波動相似性略差的特點，對低壓單相用戶戶相關系進行辨識，技術方案包括以下步驟：

S1：選取一配電臺區，獲取所述配電臺區所有低壓用戶指定時間段的電壓數據，形成高維電壓矩陣；

S2：將所述高維電壓矩陣的元素歸一化到[0,1]范圍內，形成歸一化的高維電壓矩陣；

S3:計算相似度指標閾值作為用于判別的聚類特征；

S4:基于所述聚類特征，判斷所述歸一化后的高維電壓矩陣中用戶數據是否滿足聚類標準；

S5：將滿足標準的所有用戶數據從所述歸一化后的高維電壓矩陣中刪除，剩余不滿足聚類標準的用戶數據形成新的高維矩陣，返回執行計算相似度指標閾值的步驟S3；

S6：將滿足聚類標準的單相低壓用戶作為一類，聚類為同一相別；

S7：聚類為三類結果后，對其中兩類的各一個用戶的相別進行核實，即可辨識輸出所有用戶的戶相關系。

優選地，由于每一個低壓用戶均配有智能電表用于電費計量，而智能電表同時具有電壓采集和上傳的功能，并且平均每小時上傳一個統計數據至計量自動化系統，步驟S1所述的電壓數據由計量自動化系統導出，所述高維電壓矩陣T表示為：