[发明专利]基于K‑means聚类的配电网网架的构建方法

摘要

本发明公开了一种基于K‑means聚类的配电网网架的构建方法，其包括读取配电网中所有负荷节点的电力需求量及地理位置和主干网架单条线路的容量；通过电力需求量与主干网架容量计算配电网待分区的数目；根据所述负荷节点的地理位置和所述待分区的数目，基于K‑means聚类对配电网中所有负荷节点进行分区的划分，并获取每个分区内的等效负荷点；连接变电站和等效负荷节点，直至将变电站与所有等效负荷点形成环路构建成配电网主干网架；基于每个分区内的负荷节点导通时，分区内布置线缆最短的原则，连接每个分区内的负荷节点和等效负荷点构建成配电网网架。

主权项

一种基于K‑means聚类的配电网网架的构建方法，其特征在于，包括以下步骤：读取配电网中所有负荷节点的电力需求量及地理位置和主干网架单条线路的容量；通过电力需求量与主干网架容量计算配电网待分区的数目：计算电网中所有负荷节点的电力需求量之和与主干网架单条线路的容量的比值；若所述比值为整数，将所述比值作为所述待分区的数目；若所述比值非整数，对所述比值取整后加一作为所述待分区的数目；根据所述负荷节点的地理位置和所述待分区的数目，基于K‑means聚类对配电网中所有负荷节点进行分区的划分，并获取每个分区内的等效负荷节点：步骤S1、从配电网中的所有负荷节点中选取与分区数目相匹配的负荷节点作为初始聚类中心；步骤S2、计算配电网中的每个负荷节点到每个初始聚类中心的距离；步骤S3、比较每个负荷节点到每个初始聚类中心的距离，将负荷节点划分至离其最近的聚类中心所在的区域；步骤S4、计算每个区域内所有负荷节点地理坐标的平均值作为每个区域的聚类中心；步骤S5、判断通过每个区域内负荷节点地理坐标获得的聚类中心的次数：若大于等于两次，进入步骤S6；若小于两次，返回步骤S2；步骤S6、比较每个区域最后两次得到的聚类中心的地理坐标：若每个区域最后两次的聚类中心的地理坐标存在差异，返回步骤S2；若每个区域最后两次的聚类中心的地理坐标无差异，进入步骤S7；步骤S7、将最后一次划分的区域作为配电网的分区，将最后一次计算得到的聚类中心作为配电网每个分区的等效负荷点；连接变电站和等效负荷节点，直至将变电站与所有等效负荷点形成环路构建成配电网主干网架；基于每个分区内的负荷节点导通时，分区内布置线缆最短的原则，连接每个分区内的负荷节点和等效负荷点构建成配电网网架：A1、计算每个分区中等效负荷点与该分区中的所有负荷节点之间的距离；A2、连接所述等效负荷点与其距离最近的负荷节点；A3、计算每个分区中未连接的负荷节点与等效负荷点和已连接的负荷节点间的距离；A4、连接距离最短的两个负荷节点或距离最短的负荷节点和等效负荷点；A5、判断分区中是否存在未连接的负荷节点：若存在未连接的负荷节点，返回步骤A3直至构建成完整的配电网网架。