[發明專利]一種基于局部敏感哈希的電網狀態相似度量化分析方法

有效

• 申請號: 201310316782.5
• 申請日: 2013-07-25
• 公開（公告）號: CN103530812A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 韓巍;蒲天驕;于汀;王偉;范征
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;中國電力科學研究院;東北電網有限公司
• 主分類號: G06Q50/06
• 分類號: G06Q50/06
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明屬于電力調度自動化技術領域，具體涉及一種基于局部敏感哈希的電網狀態相似度量化分析方法。

背景技術

隨著中國經濟這十年的快速發展，電力系統規模越來越大，自動化程度變得越來越高。隨之而來帶給調度自動化領域的是電力系統海量實時狀態信息。海量的數據雖然給各種電網的分析和控制帶來了豐富的所需數據，但是如何對電網數據進行檢索和分類是當前的迫切需要解決的問題。

局部敏感哈希技術是將一個大數據對象映射到更小的哈希值的技術。通過此方法，當兩個數據對象近似，它們對應的哈希值也近似。傳統的哈希技術也是對相關數據映射到對應的哈希值，但對應的哈希值只能表達數據是否相同，無法表達近似性。局部哈希技術與傳統哈希技術的不同點在于，哈希值的相似度可以表征對應數據的相似度。

局部敏感哈希技術最開始廣泛應用于網頁檢索領域。Minhash即是Lsh技術成功應用的一個實例。在計算機領域，Minhash是一種快速判斷兩個集合是否相似的技術，它由Andrei?Broder在1997年發明，最初在AltaVista搜索引擎中用于在搜索結果中檢測并消除重復的Web頁面。目前，它是google公司在網頁檢索中使用的最普遍和基礎的技術之一。基于類似的方法，Google提出了感知哈希算法（perceptual?hash?algorithm），應用于網絡中的相似圖片的搜索。這些應用廣泛的算法均基于局部敏感哈希技術，所不同在于針對不同檢索對象提出不同的映射方法。

目前，電網狀態信息的檢索還沒有廣泛使用，電網狀態信息目前采用全數據的比較來判斷是否一致。相較于互聯網，電力系統領域還沒有比較好的針對電網狀態信息這樣的大數據檢索方法。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明提供一種基于局部敏感哈希的電網狀態相似度量化分析方法，適用于電力系統的局部靈敏哈希（Locality?Sensitive?Hashing，簡稱LSH）技術，將電網原始狀態數據轉化為對應的簽名向量，通過簽名向量表達對應時刻的電網狀態，并在此基礎上，通過利用簽名向量的相似度計算實現電網狀態形似程度的計算。將電網狀態信息的大數據轉化成小數據量的簽名向量，避免了全部數據的分析。

為了實現上述發明目的，本發明采取如下技術方案：

提供一種基于局部敏感哈希的電網狀態相似度量化分析方法，所述方法包括以下步驟：

步驟1：讀取電網狀態信息，統計電網關鍵信息，并將關鍵信息形成表征電網狀態的簽名向量；

步驟2：計算簽名向量之間的角度；

步驟3：電網狀態相似度判斷。

所述電網狀態信息包括各個計算節點的電壓、電壓相角、注入有功功率、注入無功功率以及各個支路上的有功功率和無功功率；所述電網關鍵信息包括發電廠中機組節點注入的有功功率和無功功率，以及可以表征全網潮流分布的關鍵支路上的有功功率和無功功率。

所述步驟2中，采用余弦定理將簽名向量之間的角度表示為：