(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 202111375364.4 (22)申请日 2021.11.19 (71)申请人 贵州电网有限责任公司 地址 550002 贵州省贵阳市南明区滨河路 17号 (72)发明人 杨世平　王立　罗晨　王斌　 李雪凌　张裕　杨珂　刘恒　 (74)专利代理 机构 南京禹为知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 32272 代理人 刘小莉 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06K 9/62(2022.01) (54)发明名称 一种基于改进K-mean s聚类算法的变电站规 划方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于改进K ‑means聚类算 法的变电站规划方法， 包括： 采集变电站选址定 容的数学模 型所需要的变电站相关数据信息； 基 于所述变电站相关数据信息构建所述数学模型， 并对构建好的数学模型进行训练； 利用K ‑means 聚类算法求解所述训练好的数学模 型， 根据所述 求解结果确定变电站的选址。 本发 明根据实际需 求自适应调整各变电站的容纳负荷能力， 既考虑 变电站的规划经济性， 但也可通过损失一部分经 济性换取各变电站负载率方差的大幅缩小， 降低 与之相关的设备、 变压器和线路运行风险， 为未 来变电站的发展提供 更可靠的保证 。 权利要求书2页 说明书9页 附图1页 CN 114169584 A 2022.03.11 CN 114169584 A 1.一种基于改进K ‑means聚类算法的变电站规划方法， 其特 征在于， 包括： 采集变电站选 址定容的数 学模型所需要的变电站相关数据信息； 基于所述变电站相关数据信息构建所述数 学模型， 并对构建好的数 学模型进行训练； 利用K‑means聚类算法求解所述训练好的数学模型， 根据所述求解结果确定变电站的 选址。 2.如权利要求1所述的基于改进K ‑means聚类算法的变电站规划方法， 其特征在于： 所 述相关数据包括变电站信息、 负荷信息、 待决定量。 3.如权利要求2所述的基于改进K ‑means聚类算法的变电站规划方法， 其特征在于： 所 述变电站信息包括待规划变电站的总数量k、 第i个待规划变电站的容量Si、 每个待规划变 电站的最大供电半径Rlimited、 第i个待规划变电站的投资费用f(Si)、 第i个待规划变电站折 算到每年的运行费用run(Si)、 贴现率r0、 变电站折旧年限t、 馈线单位长度建设费用系数α1、 馈线折旧年限h、 网损折 算系数α2。 4.如权利要求2所述的基于改进K ‑means聚类算法的变电站规划方法， 其特征在于： 所 述负荷信息包括第j个负荷的位置向量xj、 负荷功率因数cosφ、 第j个负荷点的有功负荷Pj。 5.如权利要求2所述的基于改进K ‑means聚类算法的变电站规划方法， 其特征在于： 所 述待决定量包括第i个 变电站的位置向量mi、 第i个变电站供电范围内负荷集 合Ji。 6.如权利要求1～5任一所述的基于改进K ‑means聚类算法的变电站规划方法， 其特征 在于： 所述数 学模型包括， 约束条件为： dij≤Rlimited。 7.如权利要求6所述的基于改进K ‑means聚类算法的变电站规划方法， 其特征在于： 还 包括， 待优化函数是与聚类算法相匹配的待优化 函数： 其中， mi是规划的第i个变电站的位置向量， 而xj是第j个负荷的位置向量， Ji是规划中 由第i个变电站供电的负荷的指标构成的集合， ω(i)是第i个变电站所设计的距离函数的 权重。 8.如权利要求7所述的基于改进K ‑means聚类算法的变电站规划方法， 其特征在于： 利 用K‑means聚类算法求 解所述训练好的数 学模型包括， 随机选择一个负荷点xi作为初始点， 按照欧式距离最远原则， 依次选择离前n个确 定初 始点距离最远的负荷点作为下一个负荷点， 得到k个初始变电站位置(m1， m2，…， mk)； 初始化变电站权重为1， 按加权欧式距离将剩余负荷点纳入距离最近的变电站供电范 围内： 根据初始化后的分类结果， 重新计算每 个区域的聚类中心， 即变电站的新 地址：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114169584 A 2其中， 所有上标为h的变量代表第h次迭代时， 各个变量的值， 为第h次迭代时， 属于变 电站i的负荷个数； 在所有负荷点重新划分后， 按总负荷和距离结果重新计算每 个变电站的距离 权重； 在簇点更新精度未达 到要求时， 重复迭代上述 步骤。 9.如权利要求8所述的基于改进K ‑means聚类算法的变电站规划方法， 其特征在于： 所 述权重的计算方式包括， 定义距离影响和负荷影响的权 重基本公式为： 其中， Pih为第h次迭代中变电站i的有功负荷， 为第h次迭代中变电站i的最大供电 距离； 采用幂次方对所述权 重进行改进， 其公式为： 权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114169584 A 3