[发明专利]一种基于聚类和决策树的电力系统运行方式分类方法

权利要求书

1.一种基于聚类和决策树的电力系统运行方式分类方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、提取电力系统运行方式模拟数据中源侧、网侧和负荷侧运行方式模拟数据，构建电力系统运行方式向量；

S2、根据电力系统运行方式向量，建立降维矩阵，对去中心化电力系统运行方式数据集进行降维，得到电力降维数据集；

S3、根据电力降维数据集，确定聚类中心，基于聚类中心对电力系统运行方式向量进行聚类处理，得到聚类组别；

S4、根据聚类组别，构建决策树；

S5、根据决策树的成本复杂度指标对决策树进行剪枝，采用剪枝后的决策树对电力系统运行数据进行处理，得到电力系统运行方式。

2.根据权利要求1所述的基于聚类和决策树的电力系统运行方式分类方法，其特征在于，所述步骤S1中电力系统运行方式向量为：

其中，p为电力系统运行方式向量，为|g|个传统机组在T_s时段源侧运行时的调度出力运行方式模拟数据，为|r|个新能源机组在T_s时段源侧运行时的调度出力运行方式模拟数据，为|f|条线路在T_s时段负荷侧的运行方式模拟数据，为负荷数据，为切负荷数据，|g|为传统机组数量，|r|为新能源机组数量，|f|为电网线路数量，|d|为负荷节点数量，T_s为时段，×为乘号。

3.根据权利要求1所述的基于聚类和决策树的电力系统运行方式分类方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下分步骤：

S21、将多个电力系统运行方式向量构成电力系统运行方式数据集：

P₀＝(p₁，…，p_i，…，p_M)

其中，P₀为电力系统运行方式数据集，p₁为第1个电力系统运行方式向量，p_i为第i个电力系统运行方式向量，p_M为第M个电力系统运行方式向量，i和M为正整数；

S22、对电力系统运行方式数据集进行去中心化处理，得到去中心化电力系统运行方式数据集；

其中，P为去中心化电力系统运行方式数据集，p₁为第1个电力系统运行方式向量，p_i为第i个电力系统运行方式向量，p_M为第M个电力系统运行方式向量，i和M为正整数，为电力系统运行方式数据集的平均值；

S23、根据去中心化电力系统运行方式数据集，建立降维矩阵，对去中心化电力系统运行方式数据集进行降维，得到电力降维数据集。

4.根据权利要求3所述的基于聚类和决策树的电力系统运行方式分类方法，其特征在于，所述步骤S23包括以下分步骤：

S231、根据去中心化电力系统运行方式数据集，计算协方差矩阵：

其中，Cov为协方差矩阵，P为去中心化电力系统运行方式数据集，M为电力系统运行方式向量的数量，T为转置运算；

S232、对协方差矩阵进行特征值分解，得到特征值；

S233、取特征值对应的特征向量组成降维矩阵：

H＝h₁，h₂，...，h_K

其中，H为降维矩阵，h₁为第1个特征向量，h₂为第2个特征向量，h_K为第K个特征向量；

S234、采用降维矩阵对去中心化电力系统运行方式数据集进行降维，得到电力降维数据集：

P′＝H^TP

其中，P′为电力降维数据集，H为降维矩阵，T为转置运算，P为去中心化电力系统运行方式数据集。