[发明专利]基于改进灰色聚类的供电区域划分方法

权利要求书

1.一种基于配电网评价指标体系和聚类分析的电网区域划分方法，其特征在于，步骤如下：S1，选取n个供电区域，并对每个供电区域选取影响供电区域划分的因素作为指标，建立评价指标体系，所述指标包括一级指标和二级指标；

S2，采集各供电区域的二级指标的数据；并对二级指标进行无量纲化处理和正向化处理，使二级指标的取值范围为[a_i,b_i]，i为二级指标的序号，且i＝1,2,...,m；

S3，确定灰类数s，并确定灰类1到灰类s的中心点

S4，计算各灰类的白化权函数；

S5，计算二级指标的综合权重向量v；

S6，结合步骤S4和步骤S5计算每个二级指标关于各灰类的聚类系数，计算公式为：

其中，f_i^k(x_ij)为第i个二级指标第k灰类的白化权函数，v_i为第i个二级指标的综合权重值，k为灰类数，且k＝1,2,…,s；

S7，从每个二级指标关于各灰类的聚类系数中选取最大值，并将最大值对应的灰类数作为每个二级指标所属的灰类；并对于同属于同一灰类的二级指标根据聚类系数确定二级指标的优劣，进而得到供电区域的分区结果；

在步骤S4中，具体步骤为，S4.1，计算灰类1和灰类s的白化权函数；

灰类1和灰类s的白化权函数分别为：

其中，p为白化权函数计算式中的常数，且p∈(0.5,1)；x为经过正向化和无量纲化处理得到的指标数据；λ_s为第s灰类白化权函数的中心点；

S4.2，计算剩余灰类k，k∈{2,3,…,s-1}的白化权函数；

用直线将点灰类k-1的中心点以及灰类k+1的中心点连接起来，得到第i个二级指标关于灰类k的三角白化权函数其中k＝2,3,…,s-1；“-”表示白化权函数f_i^k的第三个转折点与第二个转折点重合；

灰类k的白化权函数为：

在步骤S5中，具体步骤为，S5.1，用层次分析法计算二级指标的主观权重向量α，并得到主观权重向量α的最大值a和最小值b；

S5.2，计算二级指标的修正权重向量

S5.3，结合步骤S5.1的主观权重向量α和步骤S5.2中的修正权重向量β^*计算综合权重向量v＝[v₁,v₂,…v_i,…v_m]，计算公式为：

其中，β_i^*为第i个二级指标的修正权重值。

2.根据权利要求1所述的基于配电网评价指标体系和聚类分析的电网区域划分方法，其特征在于：在步骤S1中，所述一级指标包括政治、经济和负荷；所述政治对应的二级指标包括行政级别；所述经济对应的二级指标包括人均GDP、人均用电量、人均生活用电量和单位GDP电耗；所述负荷对应的二级指标包括供电可靠性和负荷密度。

3.根据权利要求1所述的基于配电网评价指标体系和聚类分析的电网区域划分方法，其特征在于：在步骤S5.2中，具体步骤为，

S5.2.1，由n个供电区域和每个供电区域的m个二级指标，得到初始矩阵X＝(x_ij)_m×n；

S5.2.2，计算每个二级指标的熵值，计算公式为：

其中，0＜E_i＜1，h＝1/lnn；

S5.2.3，计算每个二级指标的客观权重，计算公式为：

S5.2.4，对各二级指标的客观权重进行修订，得到二级指标的修正权重向量

4.根据权利要求3所述的基于配电网评价指标体系和聚类分析的电网区域划分方法，其特征在于：在步骤S5.2.4中，具体步骤为，

S5.2.4.1，对第一个二级指标的客观权重β₁进行修正得到修正权重β₁^*；修正公式为：

S5.2.4.2，求取第一个二级指标客观权重的修正变化量，将修正变化量按照加权平均的方法分配给剩余m-1个二级指标的客观权重，得到初步修订的客观权重β_i^*，i＝2,3，...，m；

S5.2.4.3，对第i个二级指标的客观权重β_i进行修正得到修正权重β_i^*，修正公式为：

其中，i＝2,3，...，m；

S5.2.4.4，求取第i个二级指标客观权重的修正变化量，将修正变化量按照加权平均的方法分配给剩余m-i个二级指标的客观权重，得到初步修订的客观权重β_i^*，且使i＝i+1；

S5.2.4.5，重复步骤S5.2.4.3和步骤S5.2.4.4直至每个二级指标的客观权重都被修正，进而得到二级指标的修正权重向量