基于b-樣條基底展開曲線聚類的配電網(wǎng)潮流預(yù)測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電網(wǎng)理論線損預(yù)測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于B-樣條基底展開曲 線聚類的配電網(wǎng)潮流預(yù)測方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 電力網(wǎng)絡(luò)損耗是電能在傳輸過程中產(chǎn)生的功率損耗，而線損率是電力企業(yè)的一項(xiàng) 重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，也是衡量電力企業(yè)技術(shù)水平和管理水平的重要標(biāo)志。降低線損是電網(wǎng) 和供電企業(yè)的一項(xiàng)重要工作，也是提高企業(yè)利潤，節(jié)能減排的重要手段。根據(jù)國家"資源考 法與節(jié)約并重，把節(jié)約放在首位"的方針政策，電力企業(yè)為降低線損率、提高電力使用效率 和經(jīng)濟(jì)效益，投入了大量的人力、財(cái)務(wù)、物力，去的了可喜的成績。但我國的線損率與世界上 發(fā)達(dá)國家相比還是較高，電能損耗大致可占發(fā)電量的27%~32%。理論線損計(jì)算及預(yù)測對 于衡量電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行情況、評價(jià)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和布局合理性、合理下達(dá)調(diào)度命令等具有重要的 作用。基于B-樣條基底展開的曲線聚類方法黃恒君 a'b (蘭州商學(xué)院a.統(tǒng)計(jì)學(xué)院；b.甘肅 省經(jīng)濟(jì)發(fā)展數(shù)量分析研宄中心，甘肅蘭州730020);沒有指出在配電網(wǎng)理論線損預(yù)測技術(shù) 領(lǐng)域應(yīng)用；Microcomputer Applications Vol. 26, No. 9, 2010技術(shù)交流微型電腦應(yīng)用；2010 年第26卷第9期〃 37 〃文章編號：1007-757X (2010) 10-0037-0;-種簡單的二次B樣條曲 線擬合算法一高劍光，沒有指出B -樣條基底展開的曲線聚類方法，也沒有指出在配電網(wǎng) 理論線損預(yù)測技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用。
[0003] 然而，目前理論線損預(yù)測大多是通過發(fā)電機(jī)處理等對線損率直接預(yù)測，這種非線 性關(guān)系很難準(zhǔn)確找到，造成線損率預(yù)測不精確。直接影響電網(wǎng)調(diào)度的準(zhǔn)確性，影響電網(wǎng)的線 損管理分析和改造。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種基于B-樣條基底展開曲線聚類的配電網(wǎng)潮流預(yù)測 方法，旨在解決目前理論線損預(yù)測大多是通過發(fā)電機(jī)處理等對線損率直接預(yù)測，準(zhǔn)確率低， 造成線損率預(yù)測不精確，直接影響電網(wǎng)調(diào)度的準(zhǔn)確性，影響電網(wǎng)線損管理分析和改造的問 題。
[0005] 本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種基于B-樣條基底展開的曲線聚類方法潮流預(yù)測方法 包括：
[0006] 提取日負(fù)荷曲線；
[0007] 運(yùn)用基于B-樣條基底展開的曲線聚類方法對有功負(fù)荷曲線進(jìn)行聚類，無功曲線 聚類結(jié)果則與與其對應(yīng)的有功負(fù)荷曲線相同；將曲線的各階導(dǎo)數(shù)函數(shù)納入曲線聚類算法， 更加有利于負(fù)荷曲線特征的全面提?。辉诳紤]曲線變化率情況下討論曲線聚類問題，有利 于函數(shù)特征的全面提取，在負(fù)荷波動(dòng)較大時(shí)有利于聚類的精確性；
[0008] 運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)度進(jìn)行預(yù)測，找出關(guān)聯(lián)度最大的一類的平均值作為當(dāng)天的預(yù)測曲 線；通過預(yù)測負(fù)荷進(jìn)而預(yù)測出線損率，解決了直接預(yù)測線損率時(shí)非線性預(yù)測的困難。
[0009] 估計(jì)潮流發(fā)生的概率；引入潮流發(fā)生概率的概念，對衡量電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行情況、評價(jià) 電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和布局合理性、合理下達(dá)調(diào)度命令等具有輔助作用。
[0010] 所述的提取日負(fù)荷曲線是提取配電網(wǎng)每一個(gè)降壓變壓器下總的日有功、無功負(fù)荷 曲線，作為聚類的樣本，用來對未來曲線進(jìn)行預(yù)測；
[0011] 所述的對每類負(fù)荷曲線進(jìn)行聚類是運(yùn)用k-means聚類方法對每一季度負(fù)荷曲線 及其導(dǎo)數(shù)分別進(jìn)行聚類；
[0012] 所述的預(yù)測負(fù)荷曲線并進(jìn)行潮流計(jì)算即運(yùn)用前推回帶法進(jìn)行節(jié)點(diǎn)電壓計(jì)算、支路 電流計(jì)算，各個(gè)節(jié)點(diǎn)的有功功率和無功功率，以及負(fù)載率計(jì)算；通過潮流計(jì)算得出線損率。
【附圖說明】
[0013] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的基于B-樣條基底展開曲線聚類的配電網(wǎng)潮流預(yù)測方 法流程圖；
[0014]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的對每類負(fù)荷曲線進(jìn)行聚類流程圖；
[0015]圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的預(yù)測負(fù)荷曲線并進(jìn)行潮流計(jì)算流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明 進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于 限定本發(fā)明。
[0017] 下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明的應(yīng)用原理作進(jìn)一步描述。
[0018]本發(fā)明的一種基于B-樣條基底展開的曲線聚類方法潮流預(yù)測方法（見圖1)，包 括提取日負(fù)荷曲線，對每類負(fù)荷曲線進(jìn)行聚類，預(yù)測負(fù)荷曲線并進(jìn)行潮流計(jì)算和估計(jì)潮流 發(fā)生的概率；
[0019] 所述的提取日負(fù)荷曲線是提取配電網(wǎng)每一個(gè)降壓變壓器下總的日有功、無功負(fù)荷 曲線；
[0020] 所述的對每類負(fù)荷曲線進(jìn)行聚類（見圖2)是對每一季度負(fù)荷曲線及其導(dǎo)數(shù)分別 進(jìn)行聚類；
[0021] 所述的預(yù)測負(fù)荷曲線并進(jìn)行潮流計(jì)算（見圖3)包括節(jié)點(diǎn)電壓計(jì)算、支路電流計(jì) 算，各個(gè)節(jié)點(diǎn)的有功功率和無功功率，以及負(fù)載率計(jì)算。
[0022] 本發(fā)明實(shí)施例的一種基于B -樣條基底展開的曲線聚類方法潮流預(yù)測方法具體 包括以下步驟：
[0023] 步驟一，提取配電網(wǎng)每一個(gè)降壓變壓器下總的日有功、無功負(fù)荷曲線，按時(shí)間 分為春、夏、秋、冬四組，若有的負(fù)荷缺失無功負(fù)荷曲線，則匹配無功功率公式如下：Q = P*tan 〇，若cos 〇未知?jiǎng)t取線路首端功率因數(shù)；日負(fù)荷曲線的變化具有一定的周期性；例 如：同一季節(jié)內(nèi)的日負(fù)荷曲線與當(dāng)日的星期類型有較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)，不同年份的季節(jié)典型日負(fù) 荷曲線具有很高的相似性；
[0024] 步驟二，運(yùn)用基于B-樣條基底展開的曲線聚類方法對有功負(fù)荷曲線進(jìn)行聚類， 無功曲線聚類結(jié)果則與與其對應(yīng)的有功負(fù)荷曲線相同；將曲線的各階導(dǎo)數(shù)函數(shù)納入曲線聚 類算法，這種做法更加有利于負(fù)荷曲線特征的全面提??；
[0025] 具體包括：
[0026] 第一步，假設(shè)已知某一負(fù)荷日曲線在某些時(shí)刻的值（對于波動(dòng)較大的負(fù) 荷其離散的取值越多越好），ti= [t ti2, ti3,. . . timi]為自變量t在區(qū)間D = [0, 24] 中叫個(gè)離散點(diǎn)形成的列向量；進(jìn)一步假定曲線Xdt)可由某個(gè)既定空間的一組基底函數(shù) l>n(t)，<i>i2(t)，? ? ?}表述，即
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于B -樣條基底展開曲線聚類的配電網(wǎng)潮流預(yù)測方法，其特征在于，該基于 B -樣條基底展開曲線聚類的配電網(wǎng)潮流預(yù)測方法運(yùn)用B -樣條基底展開式訓(xùn)練日負(fù)荷曲 線，對訓(xùn)練結(jié)果進(jìn)行聚類；通過預(yù)測日