【CN110020756A】一种基于大数据聚类与分级优化的输电网规划方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910295697.2

(22)申请日 2019.04.12

(71)申请人 莆田荔源电力勘察设计有限公司

地址 351100 福建省莆田市城厢区后巷街

935号

(72)发明人 高国焰　张翼骋　

(74)专利代理机构 福州元创专利商标代理有限

公司 35100

代理人 蔡学俊

(51)Int.Cl.

G06Q 10/04(2012.01)

G06Q 10/06(2012.01)

G06N 3/00(2006.01)

(54)发明名称

一种基于大数据聚类与分级优化的输电网

规划方法

(57)摘要

本发明涉及一种基于大数据聚类与分级优

化的输电网规划方法，从输电线路的各类指标出

发，利用聚类的方法确定各指标各自的分布特

点，按照指标与线路建设的必要性进行归类，确

定各条输电线路的建设优先级，同时考虑经济输

电能力以及电力系统安全稳定性对不同建设等

级的线路进行逐级规划，并建立相应的输电网规

划模型。本发明能够克服现有技术中输电网规划

的盲目性。权利要求书2页 说明书6页 附图1页CN 110020756 A 2019.07.16

C N 110020756

A

1.一种基于大数据聚类与分级优化的输电网规划方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

步骤S1：获取电网的运行数据，得到能够反映线路运行状态的一系列综合指标；

步骤S2：将电网各线路的不同指标的数据分别通过K -medoids聚类算法进行聚类，得到各线路各指标所属的类别以及各线路指标数据的分布情况；

步骤S3：依据各线路指标数据的分布结果和输电网结构确定线路在全网的重要性，并以此划分线路建设优先级；

步骤S4：按照不同优先级逐类搭建输电线路规划模型；

步骤S5：用粒子群优化算法分别求解各优先级的线路规划模型，获取模型的全局最优解；

步骤S6：根据步骤S5的结果得到全网最终的电网优化方案。

2.根据权利要求1所述的一种基于大数据聚类与分级优化的输电网规划方法，其特征在于：步骤S2具体包括以下步骤：

步骤S21：在各线路的D个综合指标中，每个综合指标下均有N个数据样本，N d (d＝

1.2.3...D)即为第d个综合指标对应的数据样本，从N d 中随机抽取k d (d＝1.2.3...D)个数据作为质点O j(d)(j＝1.2.3...k d )，质点也即初始聚类中心点；

步骤S22：以k d 为参数，分别将每个指标数据除聚类中心点以外的N d -k d 个数据按照与聚类中心点最近原则分到k d 个类中，其中用于对各数据进行归类的指标间的距离的计算采用下式：

distance ij (d)＝||X i -X j ||1

式中，distance ij (d)表示第d个综合指标中第i个非中心质点到第j个中心之间的距离，X i 与X j 分别对应第d个综合指标中第i个非中心质点与第j个中心的值；

步骤S23：对于各线路的第d个综合指标下的k d 个类中，顺序选择非聚类中心点数据O random ，计算O random 与O j(d)(j＝1.2.3...k d )交换后的代价函数E(O r )，代价函数E(O r )也即为O random 与类内其他数据点之间的距离和同O j(d)(j＝1.2.3...k d )与类内其他数据点之间的距离和的差值，

其计算公式如下所示：

式中d(r，O random )、d(r，O j )分别为O random 、O j 与类内其他数据点之间的距离，v i 为第i个类别的线路数据样本集合，r为线路数据样本；

步骤S24:计算代价函数E(O r )，若E(O r )＜0，则令O random 成为新的聚类中心点，产生新的一组簇类；否则不交换，保留原中心点和聚类结果；

步骤S25:重复步骤S22-步骤S24，直到达到收敛条件或最大迭代次数。

3.根据权利要求1所述的一种基于大数据聚类与分级优化的输电网规划方法，其特征在于：步骤S3具体为：将聚类好的各指标的类别按照与输电线路建设的必要性大小赋予相应的权重，结合相应的聚类结果，计算出各类别的扩建迫切度，最后根据扩建迫切度的大小结果对线路建设的优先级进行划分。

4.根据权利要求1所述的一种基于大数据聚类与分级优化的输电网规划方法，其特征

权　利　要　求　书1/2页2CN 110020756 A