[發(fā)明專利]用于支撐智慧城市運行管理的智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510243729.6
• 申請日: 2015-05-13
• 公開（公告）號: CN104881735A
• 公開（公告）日: 2015-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金鵬;劉鑫蕊;郭昆亞;孫秋野;邵楓;陳斯;張化光;王智良;劉爽
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)遼寧省電力有限公司沈陽供電公司;東北大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 沈陽東大知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21109
• 代理人: 崔蘭蒔

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于數(shù)據(jù)挖掘領(lǐng)域，特別涉及一種適用于支撐智慧城市運行管理的智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

智慧城市是城市可持續(xù)發(fā)展需求與新一代信息技術(shù)應(yīng)用相結(jié)合的產(chǎn)物，是通過綜合運用現(xiàn)代科學技術(shù)，統(tǒng)籌業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，整合信息通信資源，集城市運行管理、能源供需、公共服務(wù)、產(chǎn)業(yè)優(yōu)化、環(huán)境監(jiān)測等為一體的城市科學發(fā)展新實踐，智能電網(wǎng)與智慧城市緊密結(jié)合,能夠促進城市綠色發(fā)展，保障城市用電安全，完善城市通信信息網(wǎng)絡(luò)，帶動城市產(chǎn)業(yè)發(fā)展，豐富城市服務(wù)內(nèi)涵。智慧城市的高效運轉(zhuǎn)離不開智能電網(wǎng)，智能電網(wǎng)是智慧城市的關(guān)鍵基礎(chǔ)和客觀需要。

智慧城市的本質(zhì)是對數(shù)據(jù)的智慧處理。大數(shù)據(jù)改變了城市的管理方式、運行模式，讓人們享受智慧的生活體驗。在智慧城市建設(shè)的過程中，大數(shù)據(jù)的收集、存儲、分析挖掘及使用是智慧城市面臨的挑戰(zhàn)。又由于智能電網(wǎng)對智慧城市的支撐作用，對智能電網(wǎng)的大數(shù)據(jù)挖掘則顯得尤其重要。

大數(shù)據(jù)是智能電網(wǎng)的典型特點，要實現(xiàn)智能電網(wǎng)支撐智慧城市必須掌握數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵技術(shù)即大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)。目前存在多種數(shù)據(jù)挖掘方法和技術(shù)，基本上按挖掘任務(wù)分屬五類：預(yù)測、分類、關(guān)聯(lián)規(guī)則、聚類分析、離群分析。通過這些技術(shù)方法來進行數(shù)據(jù)挖掘，得到有用信息。但是數(shù)據(jù)挖掘模型的建立沒有通用性，一般現(xiàn)在大多數(shù)的做法是根據(jù)需要的一個任務(wù)目標來建立相應(yīng)模型進行數(shù)據(jù)挖掘，然而這個模型在其他的任務(wù)上卻沒有適用性。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有方法存在的不足，本發(fā)明提出一種用于支撐智慧城市運行管理的電網(wǎng)大數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)及方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

一種用于支撐智慧城市運行管理的智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，包括：

數(shù)據(jù)提取模塊：用于提取智慧城市運行管理所需的智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)；

數(shù)據(jù)處理模塊：用于對數(shù)據(jù)提取模塊提取的智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)進行分類整合處理；

數(shù)據(jù)挖掘模塊：具有基于云計算的數(shù)據(jù)聚類分析方法(即，基于云計算的MapReduce-APS方法)、改進的關(guān)聯(lián)規(guī)則方法和改進的離群分析方法這三種數(shù)據(jù)挖掘方法，并具有獨立工作模式和聯(lián)合工作模式；能夠根據(jù)不同運行任務(wù)目標，進行工作模式選擇后，對數(shù)據(jù)處理模塊處?理后的智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)進行挖掘得到有用信息；所述獨立工作模式，指的是根據(jù)運行任務(wù)目標從基于云計算的數(shù)據(jù)聚類分析方法、改進的關(guān)聯(lián)規(guī)則方法和改進的離群分析方法中選擇一種數(shù)據(jù)挖掘方法進行數(shù)據(jù)挖掘的工作模式；所述聯(lián)合工作模式指的是根據(jù)運行任務(wù)目標從基于云計算的數(shù)據(jù)聚類分析方法、改進的關(guān)聯(lián)規(guī)則方法和改進的離群分析方法中選擇至少兩種挖掘方法聯(lián)合進行數(shù)據(jù)挖掘的工作模式；

數(shù)據(jù)可視化模塊：用于可視化數(shù)據(jù)挖掘模塊的智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)挖掘后得到的有用信息；

一種用于支撐智慧城市運行管理的電網(wǎng)大數(shù)據(jù)挖掘方法，包括如下步驟：

步驟1：各城市運行管理部門從智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)庫中提取出所需的智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)；

步驟2：對步驟1提取的智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)進行分類整合處理得到所需的數(shù)據(jù)集；

步驟3：將數(shù)據(jù)集和城市運行管理部門的運行任務(wù)目標輸入到數(shù)據(jù)挖掘模塊；

步驟4：數(shù)據(jù)挖掘模塊對運行任務(wù)目標進行分析；

步驟5：在對輸入的運行任務(wù)目標分析后，根據(jù)所輸入的運行任務(wù)目標的個數(shù)，數(shù)據(jù)挖掘模塊決定其數(shù)據(jù)挖掘的工作模式：當所選的運行目標任務(wù)為一個時，則數(shù)據(jù)挖掘模塊進行獨立工作模式；當所選的運行目標任務(wù)為多個時，則數(shù)據(jù)挖掘模塊進行聯(lián)合工作模式；

步驟6：在不同的工作模式下，根據(jù)不同挖掘方法進行數(shù)據(jù)挖掘，得到的有用信息輸出到數(shù)據(jù)可視化模塊進行顯示。

所述的基于云計算的數(shù)據(jù)聚類分析方法的運行環(huán)境由兩種不同類型的數(shù)據(jù)節(jié)點組成：在從節(jié)點上負責數(shù)據(jù)的處理，在主節(jié)點上負責運行目標任務(wù)調(diào)度及不同節(jié)點之間的數(shù)據(jù)共享；具體包括如下步驟：

步驟A01：首先采用AP算法(即，近鄰傳播聚類算法)確定最佳聚類數(shù)的搜索范圍，并選擇合適的有效性分析指標，評估該搜索范圍內(nèi)各聚類結(jié)果的質(zhì)量，根據(jù)評估結(jié)果得到數(shù)據(jù)集聚類數(shù)l_op，從而得到最佳聚類數(shù)范圍[2,l_op]，并將數(shù)據(jù)集聚類數(shù)l_op作為基于云計算的數(shù)據(jù)聚類分析方法的輸入；