[發明專利]一種計及資源時空相關性的新能源發電集群劃分方法

在審

• 申請號: 202210230713.1
• 申請日: 2022-03-10
• 公開（公告）號: CN114944645A
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 祁煒雯;陳文進;張俊;陳水耀;朱峰;茹偉;范強;宋美雅;張認;劉皓明
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力有限公司紹興供電公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/38;G06K9/62
• 代理公司: 杭州華鼎知識產權代理事務所(普通合伙) 33217
• 代理人: 任翠月

1.一種計及資源時空相關性的新能源發電集群劃分方法，其特征在于，所述新能源發電集群劃分方法包括：

采用主成分分析法對新能源場站的資源監測數據進行分析，確定影響新能源場站出力的資源主成分因素；

根據新能源場站歷史出力數據，計算新能源場站的出力特性指標；

將資源主成分因素與出力特性指標相結合，生成新能源場站資源與出力的特征數據集合；

通過預設距離原則結合簇內誤差平方和確定特征數據集合的初始聚類中心，基于K-means算法根據初始聚類中心對特征數據集合進行聚類分析，根據聚類分析結果劃分新能源發電集群。

2.根據權利要求1所述的一種計及資源時空相關性的新能源發電集群劃分方法，其特征在于，所述采用主成分分析法對新能源場站的資源監測數據進行分析，確定影響新能源場站出力的資源主成分因素，包括：

對資源監測數據進行標準化處理，得到資源監測數據的標準化矩陣n為樣本的數量，m為特征的數量；

計算標準化矩陣中各個特征之間的相關系數ρ_ij，得到相關系數矩陣R＝[ρ_ij]_m×m；

計算相關系數矩陣R的特征值和特征向量，將特征向量按照對應的特征值從大到小的順序進行排序，基于特征向量的順序構建主成分矩陣F＝[f_i]_n×m，其中a_i1、a_i2、...、a_im依次為第i個特征向量的元素，依次為標準化矩陣的列向量，f_i表示第i個主成分；

基于熵權法確定對的權重，用所述權重替代F中的

根據相關系數矩陣R的特征值計算累計貢獻率a_l為：

其中，λ_i表示相關系數矩陣R的第i個特征值；

比較a_l與預設累計貢獻率閾值的大小，若a_l超過預設累計貢獻率閾值，確定主成分個數為l，選取替代后的F中第1至l個主成分構成新能源場站出力的資源主成分因素。

3.根據權利要求2所述的一種計及資源時空相關性的新能源發電集群劃分方法，其特征在于，所述對資源監測數據進行標準化處理，包括：

對資源監測數據X＝[x_ij]_n×m進行標準化處理，所述標準化處理的計算公式為：

x_ij為標準化處理前的資源監測數據，i表示數據樣本序號，j表示特征序號，n為數據樣本總數，j表示特征總數，為標準化處理后的資源監測數據，為標準化處理前資源監測數據第j個特征的樣本平均值，σ_j為標準化處理前資源監測數據第j個特征的樣本標準差。

4.根據權利要求2所述的一種計及資源時空相關性的新能源發電集群劃分方法，其特征在于，所述資源監測數據的特征包括風力發電場的風速、風向、濕度、溫度以及氣壓。

5.根據權利要求2所述的一種計及資源時空相關性的新能源發電集群劃分方法，其特征在于，所述基于熵權法確定對的權重，包括：

計算在第j個特征中第i個樣本的特征比重p_ij為：

計算特征熵值e_j為：

計算差異系數d_j為：

d_j＝1-e_j；

計算第j個特征的熵權ωj為：

6.根據權利要求1所述的一種計及資源時空相關性的新能源發電集群劃分方法，其特征在于，所述歷史出力數據和所述資源監測數據具有相同的數據顆粒度和采集時間跨度。

7.根據權利要求1所述的一種計及資源時空相關性的新能源發電集群劃分方法，其特征在于，所述出力特性指標包括年利用小時、月平均出力、日平均出力、分段利用小時數。