ЗАСТОСУВАННЯ КЛАСТЕРНОГО АНАЛІЗУ В МЕРЕЖАХ SMART GRID
DOI:
https://doi.org/10.20998/2079-0023.2022.02.05Ключові слова:
мережа Smart Grid, кластерний аналіз, якість електричної енергії, експертна система, задача класифікації, вихідні ознакиАнотація
Розглянуто задачу розробки та вдосконалення інтелектуальних мультиагентних систем керування, які надають можливості інтелектуального онлайн аналізу електричної системи електропостачання забезпеченою смарт грід системою. Метою статті є формування кластерів ділянок електричної мережі, вихідними параметрами якої є основні показники якості електричної енергії у відповідності із прийнятими стандартами. В якості таких параметрів обрані коефіцієнт несинусоїдальності напруг, коефіцієнт несиметрії живильних напруг, реактивна потужність навантажень. Результати проведеної ієрархічної кластерізації ділянок мережі електропостачання зведені у відповідної дендограми. Для формування дендограми ділянок системи електропостачання використовується метод повного зв’язку. Такий метод визначає відстань між кластерами як найбільшу відстань між будь-якими об’єктами у різних кластерах чи найбільш віддаленими сусідами. Міра близькості визначалася Евклідовою відстанню. Отримана деревоподібна діаграма демонструє розподіл ділянок розглянутої системи електропостачання на чотири природні кластери, що наочно розділяє ділянки системи електропостачання на окремі групи за визначеними ознаками, а саме основними параметрами якості електричної системи. Показано, що математичний апарат кластерного аналізу дозволяє вирішити задачу класифікації ділянок системи електропостачання при відхиленні основних параметрів якості електричної енергії від нормально допустимих значень. Доведено, що класифікація може проводитися не лише за одним параметром, а і з використання комбінації декількох параметрів. Результати проведеного аналізу надають можливість в подальшому сформувати продукційні правила вибору заходів щодо покращення якості електричної енергії, що застосовуються до тієї чи іншої ділянки системи електропостачання.
Посилання
Bagdadee A. H. Smart Grid: A Brief Assessment of the Smart Grid Technologies for Modern Power System. Journal of Engineering Technolog. 2019, vol. 8, pp. 122–142.
Melike E. K., Mouftah H. T. Energy-efficient information and communication infrastructures in the smart grid: a survey on interactions and open issues. IEEE Commun Surv Tutor. 2015, no. 17 (1), pp. 179–196.
Spanò E., Niccolini L., Pascoli S., Iannaccone G. Last meter smart grid embedded in an internet-of-things platform. IEEE Trans Smart Grid. 2015, no. 6 (1), pp. 468–75.
Benysek G., Kazmierkowski M. P., Popczyk J., Strzelecki R. Power electronic systems as a crucial part of Smart Grid infrastructure – a survey. Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences. 2011, vol. 59, no. 4, pp. 455–473.
Denisyuk S. P., Stsheletskі R. Formuvannya skladovikh іntelektualnoї platformi keruvannya energetichnimi sistemami ta merezhami [Formation of components of an intelligent platform for managing energy systems and networks]. Energetika: ekonomіka. tekhnologії. ekologіya: naukoviy zhurnal [Energy: economy, technology, ecology: scientific journal]. 2019, no. 3 (57), pp. 7–22.
Gavrilova T. A. Khoroshevskiy V. F. Bazy znaniy intellektualnykh system [Knowledge bases of intelligent systems]. Saint Petersburg, Piter Publ., 2000. 384 p.
Gpigopev A. A. Klasternyy analiz kak instrument obrabotki dannykh pri analize informatsionnykh system [Cluster analysis as a data processing tool in the analysis of information systems]. Izvestiya rossiyskogo ekonomicheskogo universiteta im. G. V. Plekhanova [Proceedings of the Russian University of Economics after G. V. Plekhanov]. 2013, no. 1 (11), pp. 36–48.
Barsegyan A. A., Kupriyanov M. S., Stepanenko V. V., Kholod I. I. Metody i modeli analiza dannykh: OLAP i Data Mining. [Methods and models of data analysis: OLAP and DataMining]. Saint Petersburg, BHV-Peterburg Publ., 2004. 336 p.
Volosyuk Yu. V. Analіz algoritmіv klasterizatsії dlya zadach ntelektualnogo analіzu danikh [Analysis of clustering algorithms for data mining tasks]. Zbіrnik naukovikh prats Vіyskovogo іnstitutu Kiivskogo natsіonalnogo unіversitetu іm. Tarasa Shevchenka. [Collection of scientific works of the Military Institute of Kyiv National University named after Taras Shevchenko]. 2014, no. 47, pp. 112–119.
Gulak D. Using cluster analysis for research of Ukrainian electricity market. The scientific heritage (Budapest). 2017, no. 10 (10), pp. 23– 26.
Mandel I. D. Klasternyy analіz [Cluster analysis]. Moscow, Finansy i statistika Publ., 1988. 176 p.
GOST 13109-97. Elektricheskaya energiya. Sovmestimost tehnicheskih sredstv elektromagnitnaya. Normy kachestva elektricheskoj energii v sistemah elektrosnabzheniya obshego naznacheniya [Electric Energy. Compatibility of technical means is electromagnetic. Standards for the quality of electrical energy in general-purpose power supply systems]. Moscow, IPK Izdatelstvo standartov Publ., 1998. 35p.
Stukach O. V. Programmnyy kompleks STATISTICA v reshenii zadach upravleniya kachestvom: uchebnoye posobiye [Program complex STATISTICA in solving problems of quality management: a tutorial.]. Tomsk, Izdatelstvo Tomskogo politekhnicheskogo universiteta Publ., 2011. 16 p.
Bureyeva N. N. Mnogomernyy statisticheskiy analiz s ispolzovaniyem PPP “STATISTICA”. Uchebno-metodicheskiy material po programme povysheniya kvalifikatsii «Primeneniye programmnykh sredstv v nauchnykh issledovaniyakh i prepodavanii matematiki i mekhaniki» [Multivariate statistical analysis using STATISTICA AP. Educational and methodological material for the advanced training program "Application of software in scientific research and teaching of mathematics and mechanics"]. Nizhny Novgorod, 2007. 112 p.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
ЛіцензіяАвтори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
