魏海洋

(铁道第三勘察设计院集团有限公司，天津　300142)



基于K-means聚类算法的城市轨道交通车站配电变压器容量计算新方法

魏海洋

(铁道第三勘察设计院集团有限公司，天津300142)

摘要：目前城市轨道交通车站配电变压器容量的传统计算方法是需要系数法，但此方法的计算结果与实际运行需求相差较大。应用K-means聚类算法，通过对已运营车站历史数据进行分析，形成标准负荷曲线，结合新建车站设备的设计功率，最终确定新建车站的变压器容量。应用此新方法，能显著提高变压器计算结果与实际运行的负载率匹配性，大幅降低配电变压器的计算容量，从而明显减少配电系统一次性投资和后期运营成本。

关键词：城市轨道车站；K-means聚类算法；配电变压器；容量计算

城市轨道交通车站配电变压器容量计算目前一般采用需要系数法，此方法计算简便、应用广泛，是目前确定变电所用电负荷的主要计算方法[1-3]。但由于需要系数是基于常规工业与民用建筑标准积累的数据，与城市轨道交通车站设备运行规律的匹配性值得质疑，并未兼顾各种设备在不同时间段运行可以共享变压器容量的情况，导致计算结果与实际运行数据相差较大。据调查，在全国已运营的地铁中配电变压器计算结果负载率应为50%～60%之间的车站，实际长期平均负载率维持在10%～30%[4-9]。这不仅增加了配电系统一次性投资，使运营成本居高不下，而且还造成城市轨道交通供电系统乃至城市电网的资源浪费。……