[發(fā)明專利]一種基于PCA降維和K-Means聚類的低壓臺區(qū)用戶接入點識別方法

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• 申請日: 2019-11-10
• 公開（公告）號: CN111126429A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發(fā)明（設計）人: 王偉峰;嚴華江;胡瑛俊;葉方彬;姜瑩;姜馳;戴磊華
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)浙江省電力有限公司;國網(wǎng)浙江省電力有限公司電力科學研究院;浙江華云信息科技有限公司;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;H02J13/00
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所(普通合伙) 33206
• 代理人: 王曉燕

本發(fā)明公開了一種基于PCA降維和K?Means聚類的低壓臺區(qū)用戶接入點識別方法,涉及低壓臺區(qū)用戶接入識別方法。目前，排查都需要人工上門排查，且無法事先進行預測，只能逐戶進行排查，耗費大量人力物力。本發(fā)明對標準化處理的數(shù)據(jù)進行主成分分析法PCA降維處理，經(jīng)主成分分析法PCA降維處理的數(shù)據(jù)在保持各維數(shù)據(jù)維度內(nèi)方差最大的前提下，通過尋找新的向量基，將原有高維數(shù)據(jù)投影在低維空間，剔除方差較小的噪聲，保留信息量最大的主成分；聚類分析；對所分析臺區(qū)進行現(xiàn)場排查，驗證分析結(jié)果的準確性。本技術(shù)方案事先進行預測，不需要逐戶進行排查，減少大量人力物力，不影響臺區(qū)下其他用戶的正常用電，且不需要投入載波通信設備，無需增加電力企業(yè)的運營成本。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及低壓臺區(qū)用戶接入識別方法，尤其涉及一種基于PCA降維和K-Means聚類的低壓臺區(qū)用戶接入點識別方法。

背景技術(shù)

低壓臺區(qū)處于整個供電網(wǎng)絡的最后一個環(huán)節(jié)，由于供電區(qū)域錯綜復雜，用戶種類繁多，因此低壓臺區(qū)的用戶拓撲檔案往往存在錯誤多、排查難的問題。目前針對用戶臺區(qū)拓撲信息錯誤的排查方法主要有兩種：人工現(xiàn)場排查和低壓載波通信技術(shù)，前者主要依靠電力一線員工現(xiàn)場排查，有時還需要進行“拉閘驗電”的工作；低壓載波通信技術(shù)主要依靠新型采集電表裝置和手持載波通信儀，通過用戶與變壓器之間的報文接受情況判斷用戶拓撲信息是否正確。

然而，這兩種排查方式都需要人工上門排查，且無法事先進行預測，只能逐戶進行排查，因此將耗費大量人力物力，且前者“拉閘驗電”方式極大影響了臺區(qū)下其他用戶的正常用電，后者需要依靠目前新型的用戶用電信息采集裝置，這一條件在某些老小區(qū)中是不具備的，且需要投入載波通信設備，增加了電力企業(yè)的運營成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題和提出的技術(shù)任務是對現(xiàn)有技術(shù)方案進行完善與改進，提供一種基于PCA降維和K-Means聚類的低壓臺區(qū)用戶接入點識別方法，以達到在降低成本的前提下，準確推斷用戶所屬拓撲關系的目的。為此，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案。

一種基于PCA降維和K-Means聚類的低壓臺區(qū)用戶接入點識別方法包括以下步驟：

1)獲取臺區(qū)用戶負荷數(shù)據(jù)；

2)對獲取的臺區(qū)用戶負荷數(shù)據(jù)進行標準化處理；

3)對標準化處理的數(shù)據(jù)進行主成分分析法PCA降維處理，經(jīng)主成分分析法PCA降維處理的數(shù)據(jù)在保持各維數(shù)據(jù)維度內(nèi)方差最大的前提下，通過尋找新的向量基，將原有高維數(shù)據(jù)投影在低維空間，剔除方差較小的噪聲，保留信息量最大的主成分；變換后的特征值大的維度即代表原有數(shù)據(jù)中方差較大的維數(shù)，取變換后最能反映原始數(shù)據(jù)方差特征的前五維數(shù)據(jù)，作為下一步聚類分析的輸入數(shù)據(jù)；

4)聚類分析，對PCA降維后的數(shù)據(jù)采用K-Means方法進行聚類分析；最后得到各相下用戶的接入點拓撲分析結(jié)果，并與系統(tǒng)中現(xiàn)有拓撲檔案進行比對；

5)對所分析臺區(qū)進行現(xiàn)場排查，驗證分析結(jié)果的準確性。

本技術(shù)方案采用了PCA降維與K-Means聚類技術(shù)，在得到用戶的負荷原始數(shù)據(jù)后，進行特征標準化處理；采用主成分分析法(Principal Component Analysis,PCA)對原有高維數(shù)據(jù)進行降維分析，減少無用信息的干擾，根據(jù)聚類結(jié)果分析用戶之間的拓撲連接關系，從而可以完成臺區(qū)內(nèi)用戶拓撲的分類預測；與系統(tǒng)中已有的用戶拓撲檔案進行比對，可以發(fā)現(xiàn)是否有潛在的檔案錯誤用戶，從而為人工排查糾錯提供參考；本技術(shù)方案事先進行預測，不需要逐戶進行排查，減少大量人力物力，且避免“拉閘驗電”方式，不影響臺區(qū)下其他用戶的正常用電，且不需要投入載波通信設備，無需增加電力企業(yè)的運營成本。