APP下载

采用中心优化和双尺度相似性度量的改进K-means负荷聚类方法

2022-01-13黄冬梅葛书阳胡安铎孙锦中

电力系统及其自动化学报 2021年12期

黄冬梅,葛书阳,胡安铎,孙锦中,时 帅,孙 园

(1.上海电力大学电子与信息工程学院,上海 201306;2.上海电力大学电气工程学院,上海 200090;3.上海电力大学数理学院,上海 201306)

随着社会经济发展和智能电网建设,电力负荷的数据量不断增长、类型日益多样化。大量电力负荷数据中蕴含着差异化的用电信息,然而这些信息却不被直接利用,需要进行数据挖掘[1]。电力负荷聚类是按照负荷之间的相似度,将相似度大的负荷归为同一类,从而得到不同类别的电力使用情况和典型用电模式,进而有效识别不同的用电规律和负荷特性。电力负荷聚类可以应用于电价划分与制定、负荷预测、负荷模型建立、电能质量检测等多种场合[2]。

电力负荷曲线聚类领域中应用较广的算法有K-means算法、具有噪声的基于密度的聚类DB-SCAN(density-based spatial clustering of applications with noise)算法、模糊C均值FCM(fuzzy C-means)算法等[3]。其中,K-means等划分聚类算法具有可解释度强、时间复杂度低的优点,作为基本算法被广泛应用,但是在处理大量负荷数据时,最优聚类数目需要人为给定,每次运行随机初始化不同的中心容易使算法收敛异常,影响聚类稳定性和质量,此外,采用欧氏距离作为相似性度量时,容易忽略负荷变化信息,导致聚类不准确等问题。

针对上述缺陷,文献[4]通过对中心点筛选融合后使用层次K-means算法聚类,在一定程度上解决初始聚类中心的选取问题。文献[5-6]利用遗传算法等启发式算法初始化聚类中心来优化划分聚类算法,但由于使用了启发式算法,存在耗时增大的问题。……

登录APP查看全文