[发明专利]基于模糊C均值聚类有效性函数的风电机组等值方法

权利要求书

1.基于模糊C均值聚类有效性函数的风电机组等值方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：获取区域内风电机组的有功功率、无功功率、机端电压有效值和输出电流有效值，建立待分群矩阵；

S2：给定聚类数目和初始聚类中心集合，计算模糊隶属度矩阵与目标函数，通过不断更新聚类中心与模糊隶属度矩阵，直到满足收敛条件时得到当前聚类数目下的聚类分群结果；

S3：通过聚类有效性函数计算不同聚类数目下的聚类有效值，确定最佳聚类分群结果；

S4：计算等值机组参数和等值集电线路参数，得到等值结果。

2.根据权利要求1所述的基于模糊C均值聚类有效性函数的风电机组等值方法，其特征在于：所述步骤S1中的待分群矩阵通过式(1)计算得到：

X＝[x₁,x₂,x₃…x_n]_n×b (1)

式(1)中，X为待分群矩阵，b为分类判据个数；x_j＝[P_j,Q_j,V_j,I_j]为第j台机组输出状态量，1≤j≤n，P_j为第j台机组的有功功率，Q_j为第j台机组的无功功率，V_j为第j台机组的机端电压，I_j为第j台机组的输出电流有效值。

3.根据权利要求1所述的基于模糊C均值聚类有效性函数的风电机组等值方法，其特征在于：所述步骤S2中，给定的聚类数目为C，C类风机初始聚类中心集合Z根据式(2)得到：

Z＝[z₁,z₂,z₃…z_C]_C×b (2)

式(2)中，b为分类判据个数，z_i为第i个初始聚类中心，根据式(3)得到；

z_i＝(z_i1,z_i2,z_i3,z_i4) (3)

式(3)中，1≤i≤C，z_i1为风机有功功率的第i个初始聚类中心，z_i2为风机无功功率的第i个初始聚类中心，z_i3为风机机端电压有效值的第i个初始聚类中心，z_i4为风机输出电流有效值的第i个初始聚类中心；

通过式(4)计算模糊隶属度矩阵：

W＝[w_ij]_C×n (4)

式(4)中，w_ij为第j台机组属于第i类等值风机的模糊隶属度，通过式(5)得到；

式(5)中，1≤j≤n，n为机组数量，1≤k≤C，d(x_j,z_i)为第j台机组数据与第i个初始聚类中心的欧氏距离，通过式(6)得到；d(x_j,z_k)为第j台机组数据与第k个初始聚类中心的欧氏距离，通过式(7)得到；

式(6)中，P_j为第j台机组的有功功率，Q_j为第j台机组的无功功率，V_j为第j台机组的机端电压有效值，I_j为第j台机组的输出电流有效值；

式(7)中，z_k1为风机有功功率的第k个初始聚类中心，z_k2为风机无功功率的第k个初始聚类中心，z_k3为风机机端电压有效值的第k个初始聚类中心，z_k4为风机输出电流有效值的第k个初始聚类中心；

目标函数通过式(8)得到：

式(8)中，F(W,Z)为目标函数；

模糊隶属度矩阵通过式(5)不断更新，聚类中心通过式(9)不断更新；