(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111619974.4 (22)申请日 2021.12.27 (71)申请人 广东电网有限责任公司 地址 510600 广东省广州市越秀区东 风东 路757号 申请人 广东电网有限责任公司中山供电局 (72)发明人 李蓓　梁国坚　彭博涛　林文浩　 张志强　蔡春元　姜绍艳　魏嘉玮　 谢锡铭　胡筱曼　于恒友　张永亮　 李宾　梁明光　 (74)专利代理 机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 代理人 彭祯奇 (51)Int.Cl. G06Q 50/06(2012.01)G06K 9/62(2022.01) (54)发明名称 基于停电相关性聚类簇的停电范围分析方 法及系统 (57)摘要 本发明涉及配电网故障分析技术领域， 公开 了一种基于停电相关性聚类簇的停电范围分析 方法及系统， 其方法通过K ‑means聚类算法对各 用户的用电量数据进行聚类分析， 将相似度最高 的用电量数据归类为同一簇组， 计算同一簇组内 的两两用电量数据之间的停电相关性系数， 生成 相关系数矩阵， 并确定相应的特征用户， 基于特 征用户的停电主动告警， 多层次地采用轮询技术 对台区、 其所连接的馈线层以及其所处的簇组其 它用户进行停用电状态的轮询， 从而确定停电范 围， 可以有效地提高低压台区的停电范围定位的 精度。 权利要求书5页 说明书11页 附图1页 CN 114298861 A 2022.04.08 CN 114298861 A 1.基于停电相关性聚类簇的停电范围分析 方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1、 基于用户侧表计获取台区内的各用户在预设时段内的用电量数据； S2、 采用K ‑means聚类算法对各用户的用电量数据进行 聚类分析， 从而将相似度最 高的 用电量数据归类为同一簇组， 得到若干个簇组； S3、 计算同一簇组内的两两用电量数据之间的停电相关性系数， 根据所述停电相关性 系数生成相关系数矩阵， 根据所述相关系数矩阵选取停电相关系数最高的用户作为特征用 户； S4、 基于所述特征用户预先发送 的停电主动告警信号， 采用轮询技术对所述特征用户 所处的台区、 其所连接的馈线层以及其所处的簇组其它用户进行停用电状态的轮询， 从而 确定停电范围。 2.根据权利要求1所述的基于停电相关性聚类簇的停电范围分析方法， 其特征在于， 还 包括： 根据预设的冻结时间对台区内的各用户的用电量数据进行冻结， 将冻结的用电量数据 发送至计量中心。 3.根据权利要求1所述的基于停电相关性聚类簇的停电范围分析方法， 其特征在于， 步 骤S2具体包括： S201、 将用电量数据组成数据集X＝(x1， x2,…,xn)， 在数据集X＝(x1， x2,…,xn)中随机 选取K个样 本作为初始的聚类中心x＝(x1， x2,…,xk)， 定义初始的聚类中心中每个聚类中心 对应的簇组的集 合为S＝{S1,S2,…,Sk}； S202、 通过 下式1计算数据集中的各样本与初始的聚类中心之间的最短的欧式距离为， 式1中， D(x)表示最短的欧式距离， xi表示数据集中第i个样本， μi表示聚类中心， 其中， 聚类中心 μi表示为， S203、 根据每个样本以及与初始的聚类中心之间的最短的欧式距离通过下式3计算每 个样本被选为下个聚类中心的选择概 率P(x)为， S204、 根据每个样本的选择概率按照轮盘法选择出样本作为下一个聚类中心， 重复本 步骤， 直至 选择出k个下一个聚类中心； S205、 通过式1计算数据集中的各样本与k个下一个聚类中心之间的最短的欧式距离， 将每个样本分配至距离最小的聚类中心所对应的簇组中。 4.根据权利要求1所述的基于停电相关性聚类簇的停电范围分析方法， 其特征在于， 步 骤S3具体包括： S301、 基于同一簇组内的两两用电量数据 生成电量数据矩阵， 记为M， M为m ×b维矩阵， m 为电量数据的种类数， b为同簇组内用户个数；权　利　要　求　书 1/5 页 2 CN 114298861 A 2S302、 通过下式4的相关性系数计算公式计算同一簇组内的两两用电量数据之间的停 电相关性系数为， 式4中， ρ 表示停电相关性系数， at表示电表a在t时段的用电量数据矩阵， 表示电表a在 全时段平均值， T表示总时段， gt表示电表g在t时段的用电量数据矩阵， 表示电表 g在全时 段平均值， Laa表示电表a在t时段的用电量数据矩阵的均差平方和， Lgg表示电表g在t时段的 用电量数据矩阵的均差平方和， cov(a,g)表示电表a和电表g的协方差， 其中， S303、 根据同一簇组的所述停电相关性系数生成相应的相关系数矩阵； S304、 根据所述相关系数矩阵选取停电相关系数最高的用户作为特 征用户。 5.根据权利要求1所述的基于停电相关性聚类簇的停电范围分析方法， 其特征在于， 步 骤S4具体包括： S401、 通过在所述特征用户预先加装的告警电表检测到停电信号时， 向所属的集中器 发送停电主动告警信号， 通过 所述集中器上报主站； S402、 获取所述主站在同一 时间裕度内所接收到来自同一台区的停电主动告警信号的 数量， 若停电主动告警信号的数量等于1， 则执行步骤S405； 若停电主动告警信号的数量大 于1， 则执 行步骤S40 3～S405； S403、 对所述特征用户所处的台区的变压器低压侧出线端所直接接入的所有负荷处 的 告警电表进 行轮询， 以获得所有负荷处的用电量数据， 从而确定整个台区的停用电状态， 所 述停用电状态包括 正常用电状态和停电状态； S404、 根据馈线拓扑连接关系确定所述特征用户所连接的所有馈线节点， 对各馈线节 点的告警电表进行轮询， 以获得所有馈线节点的用电量数据， 从而确定各馈线节点的停用 电状态； S405、 对特征用户所在的簇组内的剩余其它用户按照与所述特征用户的停电相关系数 的大小依 次进行轮询， 以获得每个剩余其它用户的用电量数据， 从而确定同一时刻对应的 簇组内各个用户的停用电状态， 执 行步骤S40 6； S406、 根据特征用户对应的台区的停用电状态、 各馈线节点的停用电状态和簇组内各 个用户的停用电状态确定停电范围。权　利　要　求　书 2/5 页 3 CN 114298861 A 3