[发明专利]一种电力系统规划关键运行方式提取方法及系统

权利要求书

1.一种电力系统规划关键运行方式提取方法，其特征在于，所述方法包括：

采集电力系统多时间断面的源网荷储运行数据，并生成包含D个数据维度的初始聚类样本集；

根据选择的d个数据维度确定初始聚类样本集中每个样本的d维特征向量，并生成有效聚类样本集；

根据K-means++算法对有效聚类样本集中的样本进行聚类，确定最佳聚类结果，包括：

步骤301，对于待聚类数据集，令聚类簇数为K，迭代次数为h，其中，X_i为d维的样本点，N为样本总数，2≤K≤K₀，1≤h≤H₀，K₀为聚类簇数限值，H₀为迭代次数限值；

步骤302，任意选定第1个初始聚类中心后，选取第k个聚类中心时，将距离第k-1个聚类中心越远的样本点赋予更高的选取概率P，其表达式为：

式中，1k≤K，为第m个聚类中心，X_i为第i个样本点；

步骤303，遍历K个聚类中心以外的样本点，根据其与K个聚类中心的相似度，将其分配给最相似的聚类簇，最终形成向K个初始数据中心聚集的K个聚类簇，其中，所述相似度的计算公式为：

式中，X_j为第j个样本点，d(X_i, X_j)为样本点X_i和样本点X_j的相似度；

步骤304，当h≤H₀，且h-h₀至h次迭代形成的K个聚类簇的聚类中心相同时，将h次迭代时形成的K个聚类簇的作为聚类簇数为K时的最终聚类簇结果，并跳转至步骤305，当h＜H₀，且h-h₀至h-1次迭代形成的K个聚类簇的聚类中心不相同时，令h=h+1，返回步骤301，当h=H₀，且h-h₀至h次迭代形成的K个聚类簇的聚类中心不相同时，将h等于H₀时形成的K个聚类簇的作为聚类簇数为K时的最终聚类簇结果，并跳转至步骤305，其中，h₀为设置的聚类计算控制系数，2≤h₀＜H₀；

步骤305，对所述K个聚类簇，计算聚类有效性指标impBWP，其计算公式为：

式中，为聚类簇数为K时，待聚类数据集D的改进BWP系数；为第a个聚类簇中第b个样本所对应的改进BWP系数；为样本与其他聚类簇的最小簇间距离，即该样本到其他每个簇中样本平均距离的最小值；为第l个聚类簇内所有样本数据的算术平均值；为簇内距离，即样本到簇中其他所有样本的平均距离；表示第a个聚类簇中的第q个样本，n_a表示第a个聚类簇的样本个数；

步骤306，当K＜K₀时，令K=K+1，h=1，返回步骤301，当K=K₀时，跳转至步骤307；

步骤307，选择的值最大时的聚类簇数K为最优聚类簇数，并将最优聚类簇数时对应的最终聚类簇结果作为最佳聚类结果；

对最佳聚类结果对应的电力系统运行方式进行特征分析，确定电力系统在不同特征下的运行方式集；

根据选择的关键影响因素特征条件，从所述运行方式集中提取满足特征条件的运行方式作为电力系统规划关键运行方式。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采集电力系统多时间断面的源网荷储运行数据，并生成包含D个数据维度的初始聚类样本集，包括：

基于电力系统构成因素的实现情形生成多种电力系统运行场景，其中，所述电力系统构成因素包括系统出力方式，负荷水平和电力运输方式；

基于每种电力系统运行场景进行模拟计算，获取每种电力系统运行场景下的多时间断面的源网荷储运行数据，其中，所述荷储运行数据包含D个数据维度；

根据全部的电力系统运行场景下的多时间断面的源网荷储运行数据生成初始聚类样本集。