[發(fā)明專利]基于數(shù)據(jù)挖掘的用能數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2013-04-17
• 公開（公告）號: CN103177404A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發(fā)明（設計）人: 梁保全;馬鋒;魯士宏;李捷;楊斌;李智強;吳俊峰;郝洪星;魏磊;袁新潤;蔣立宏;鄒文;周靜;陳銀清;王建;梁曉虎;王成瑞
• 申請（專利權）人: 國電南瑞科技股份有限公司;天津市電力公司
• 主分類號: G06Q50/06
• 分類號: G06Q50/06
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本發(fā)明專利涉及一種基于數(shù)據(jù)挖掘的用能數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。本發(fā)明屬電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析領域。

背景技術

以往的電力系統(tǒng)用能數(shù)據(jù)分析從功能上說是分散的，不完整的，未能形成一個整體的系統(tǒng)結(jié)構，并且所使用的數(shù)據(jù)也是分散的部分數(shù)據(jù)，不能進行全方位用能數(shù)據(jù)分析和多場景的用能數(shù)據(jù)展示。此外，以往的數(shù)據(jù)分析和處理未能全面地考慮到海量數(shù)據(jù)分析和處理問題，因此開展較為深入地用能分析相關研究，同時根據(jù)現(xiàn)有迫切地信息公開化需求狀況提出一個完整系統(tǒng)的用能數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，非常必要。

智能用能管理系統(tǒng)是國家電網(wǎng)下達的堅強智能電網(wǎng)第二批試點項目，是天津電力公司下達的中新生態(tài)城智能電網(wǎng)綜合示范區(qū)重大子項目之一。通過對當前的智能電力系統(tǒng)發(fā)展狀況和用戶的需求進行深入的調(diào)查，研究了智能用能功能規(guī)范，并對關鍵技術進行了詳細深入的研究，才能夠提出一個周全的用能分析方法，才能夠發(fā)揮智能用能管理系統(tǒng)的重要示范作用，該系統(tǒng)就是在這個背景下提出來的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于數(shù)據(jù)挖掘的用能數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，提出一個全面的用能分析，充分發(fā)揮智能用能管理系統(tǒng)的作用。

一種基于數(shù)據(jù)挖掘的用能數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，其特征在于，包含：

（1）數(shù)據(jù)整合模塊：電力數(shù)據(jù)統(tǒng)一放置在信息內(nèi)網(wǎng)的服務器上，當取數(shù)據(jù)時，采用中間數(shù)據(jù)庫作為接口數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的初步匯集，并在中間數(shù)據(jù)庫中設置定時器，定時抽取和處理數(shù)據(jù)；最后通過數(shù)據(jù)庫通信鏈接把不同的電力數(shù)據(jù)源融合在一起，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的整合；

（2）基于數(shù)據(jù)挖掘的數(shù)據(jù)分析模塊：在數(shù)據(jù)整合的基礎上，分類分項對數(shù)據(jù)進行電能消耗分析、KPI分析、異常分析和客戶能效狀況分析；

（3）智能數(shù)據(jù)處理模塊：

1）缺失值處理模塊：

選取適合當前時間區(qū)段的缺失值計算模型彌補電量數(shù)據(jù)采集的缺失；

2）數(shù)據(jù)分析和預測模塊：

包括多種備用算法庫，由人為觸發(fā)探索模式進行數(shù)據(jù)挖掘，在探索模式中選取數(shù)據(jù)算法模塊對選定數(shù)據(jù)進行處理，產(chǎn)生數(shù)據(jù)分析結(jié)果；對數(shù)據(jù)算法模塊進行評價，將評價結(jié)果最優(yōu)的算法模塊移到常規(guī)算法庫中，在常規(guī)模式進行常規(guī)數(shù)據(jù)挖掘。

還包括電能質(zhì)量評價模塊，采用了熵權和模糊評價相結(jié)合的綜合評價方法對電能質(zhì)量進行綜合評價；電能質(zhì)量的評價從電壓偏差、電壓波動、電壓閃變、頻率偏差、三相不對稱度、諧波、功率因數(shù)、瞬態(tài)過電壓方面進行綜合評價；在初步獲得各因素權重后，采用熵權來進行各因素權重的修正。

所述缺失值計算模型為：均值插補、同類均值插補、極大似然估計或多重插補。

所述數(shù)據(jù)算法模塊有：電量異常數(shù)據(jù)的智能診斷、峰谷電價與電量消耗的關聯(lián)規(guī)則提取、電量負荷預測。

本發(fā)明所達到的有益效果：

本發(fā)明的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)不僅可以高效地保證數(shù)據(jù)系統(tǒng)全面地分析和處理，從而完成用能數(shù)據(jù)分析處理工作，而且利用當前數(shù)據(jù)挖掘方面一些算法可以對數(shù)據(jù)進行有效的預處理，在處理之后能夠通過先進有效的算法進行電能數(shù)據(jù)質(zhì)量評價、電能數(shù)據(jù)分析和預測。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的用能數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)示意圖。

具體實施方式

按照圖1所示，所有的數(shù)據(jù)都在信息內(nèi)網(wǎng)中，除智能樓宇數(shù)據(jù)外的數(shù)據(jù)都存儲在數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)庫（數(shù)據(jù)中心外部庫）中，為了保證數(shù)據(jù)定時實時的處理，在間隔的時間段內(nèi)，對需要的用電信息數(shù)據(jù)進行定時抽取和轉(zhuǎn)換，將結(jié)果存儲在用電信息采集系統(tǒng)中間庫中。

深入研究最大需量電費、功率因素電費的總體電費結(jié)構分析，對數(shù)據(jù)進行各層次劃分，根據(jù)不同的場景來進行統(tǒng)計分析并加以展示。通過措施效益分析和數(shù)據(jù)異常分析來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的全方位分析，利用數(shù)據(jù)庫集群和數(shù)據(jù)挖掘技術手段保證了這種系統(tǒng)化分析的高效性。

用能數(shù)據(jù)的分析和處理是在對各數(shù)據(jù)源進行整合的基礎上進行，內(nèi)部采集的智能樓宇數(shù)據(jù)直接通過接口程序?qū)懭氲街悄苡媚軘?shù)據(jù)庫中，和其他數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一處理。處理中使用時間層次分層分析處理，即按照刻、時、天、月、年的不同時間粒度進行處理，前者的處理結(jié)果是后者處理的輸入，極大地提高了數(shù)據(jù)利用效率，大大地減少了數(shù)據(jù)分析處理的計算量。

本系統(tǒng)的功能：

1.高效的數(shù)據(jù)整合：考慮到電力數(shù)據(jù)安全性和數(shù)據(jù)量巨大的特點，數(shù)據(jù)統(tǒng)一放置在信息內(nèi)網(wǎng)的服務器上，當取數(shù)據(jù)時，系統(tǒng)采用中間數(shù)據(jù)庫來作為接口數(shù)據(jù)庫作為數(shù)據(jù)的初步匯集，并在中間數(shù)據(jù)庫中設置定時器，定時抽取和處理數(shù)據(jù)。最后通過數(shù)據(jù)庫通信鏈接來把不同的數(shù)據(jù)源融合在一起，統(tǒng)一進行數(shù)據(jù)的分析和處理。