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,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;S302、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,a t 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,g t 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,L aa 表示电表a在t时段的用电量数据矩阵的均差平方和,L gg 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;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,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S403~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S406;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。
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=(x 1 ,x 2 ,…,x n ),在数据集X=(x 1 ,x 2 ,…,x n )中随机选取K个样本作为初始的聚类中心x=(x 1 ,x 2 ,…,x k ),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={S 1 ,S 2 ,…,S k };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,x i 表示数据集中第i个样本,μ i 表示聚类中心,其中,聚类中心μ i 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.基于停电相关性聚类簇的停电范围分析系统,其特征在于,包括:用电量获取模块,用于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;聚类模块,用于采用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;相关计算模块,用于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;停电分析模块,用于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;所述相关计算模块具体包括:矩阵生成模块,用于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;相关系数计算模块,用于通过下式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,a t 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,g t 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,L aa 表示电表a在t时段的用电量数据矩阵的均差平方和,L gg 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,矩阵模块,用于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;特征用户确定模块,用于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;所述停电分析模块具体包括:告警模块,用于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;判断模块,用于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;台区轮询模块,用于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;馈线轮询模块,用于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;簇组轮询模块,用于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;停电范围确定模块,用于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。
5.根据权利要求4所述的基于停电相关性聚类簇的停电范围分析系统,其特征在于,还包括:冻结模块,用于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。
6.根据权利要求4所述的基于停电相关性聚类簇的停电范围分析系统,其特征在于,所述聚类模块具体包括:初始模块,用于将用电量数据组成数据集X=(x 1 ,x 2 ,…,x n ),在数据集X=(x 1 ,x 2 ,…,x n )中随机选取K个样本作为初始的聚类中心x=(x 1 ,x 2 ,…,x k ),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={S 1 ,S 2 ,…,S k };距离计算模块,用于通过下式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,x i 表示数据集中第i个样本,μ i 表示聚类中心,其中,聚类中心μ i 表示为,概率计算模块,用于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,聚类更新模块,用于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,从而选择出k个下一个聚类中心;分簇模块,用于通过式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。