[发明专利]基于曲线聚类和覆盖法的变电站无功优化配置方法及装置

权利要求书

1.基于曲线聚类和覆盖法的变电站无功优化配置方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取变电站年负荷变化曲线和变压器参数；

根据变电站年负荷变化曲线和变压器参数得到变电站年无功需求曲线；

将获得变电站年无功需求曲线聚类成聚类曲线；

在聚类曲线上进行电容器档位阶梯状曲线的最优覆盖，以无功失配面积最小、电容器的投切次数最少及电容器的投资成本最少为多目标，构建变电站无功优化规划模型；

基于变电站无功优化规划模型，采用遗传算法，根据约束条件，将得到的优化变量作为变电站无功配置方案。

2.如权利要求1所述的基于曲线聚类和覆盖法的变电站无功优化配置方法，其特征在于，所述变电站年无功需求曲线的计算过程包括：

根据负荷侧有功功率和负荷侧功率因数得到变电站无功负荷；

根据变压器空载无功损耗、变压器负荷侧有功功率、变压器负荷侧有功功率以及变压器短路阻抗得到变压器无功损耗；

根据变电站无功负荷和变压器无功损耗得到变电站无功需求。

3.如权利要求1所述的基于曲线聚类和覆盖法的变电站无功优化配置方法，其特征在于，所述将获得变电站年无功需求曲线聚类成聚类曲线，包括：

根据一年内变电站日无功需求曲线，随机选取k个数据对象作为初始聚类中心；

计算其余数据对象与聚类中心的欧式距离，根据欧式距离，将数据对象分配到与其相距最近的聚类中心所在的簇中；

计算每一个簇中数据对象的均值，作为新的聚类中心，计算所有簇的误差平方和SSE值；

判断SSE值是否发生变化，若是，返回重新计算欧式距离，否则聚类结束，输出最终聚类结果，得到k条聚类日无功需求曲线。

4.如权利要求1所述的基于曲线聚类和覆盖法的变电站无功优化配置方法，其特征在于，所述无功失配面积的求取包括：用最优覆盖思想在聚类曲线上进行最优覆盖计算，表示为：

式中，τ_z为第z条聚类曲线权值，SL_z表示第z条聚类曲线上的失配面积。

5.如权利要求1所述的基于曲线聚类和覆盖法的变电站无功优化配置方法，其特征在于，所述电容器的投切次数求取包括：

计算最优覆盖时电容器的投切次数，逐条计算最优覆盖时各聚类曲线上电容器的投切次数后，总投切次数为：

式中，τ_z为第z条聚类曲线权值，NTL_z表示电容器在第z条聚类曲线上的投切次数。

6.如权利要求1所述的基于曲线聚类和覆盖法的变电站无功优化配置方法，其特征在于，所述约束条件包括总容量约束、总组数约束以及单组容量约束：

式中，N_Σ、N_Σ,max和N_Σ,min表示电容器总组数及其上下限；Q_0u、Q_0u,max和Q_0u,min表示第u组电容器单组容量及其上下限。

7.如权利要求6所述的基于曲线聚类和覆盖法的变电站无功优化配置方法，其特征在于，采用遗传算法，根据约束条件，将得到的优化变量作为变电站无功配置方案中，单组容量集合对应遗传算法个体，通过计算个体适应度，即计算单组容量集合得到的目标函数值，最优适应度的个体，即是最优的单组容量集合。