[發(fā)明專利]一種基于狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率電力系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)失真的快速定位方法

有效

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• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN108132423B
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發(fā)明（設計）人: 李石君;梁杰;余放;汪毅能;楊濟海
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 42222 武漢科皓知識產(chǎn)權代理事務所(特殊普通合伙)
• 代理人: 魯力<國際申請>=<國際公布>=<進入國

本發(fā)明涉及一種基于狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率電力系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)失真的快速定位方法，本方法重點關注監(jiān)測數(shù)據(jù)的狀態(tài)變化概率，通過多次轉(zhuǎn)移后的概率分布的特征與設備運行時數(shù)據(jù)正常變化的閾值進行對比，導出失真定位矩陣，快速定位失真數(shù)據(jù)的位置。整體分為四個步驟1.監(jiān)測數(shù)據(jù)屬性實體劃分，2.電力設備的監(jiān)測數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移概率,電力設備的多次監(jiān)測轉(zhuǎn)移矩陣,4.失真數(shù)據(jù)定位與子系統(tǒng)失真程度度量。本發(fā)明數(shù)據(jù)采集階能將各種數(shù)據(jù)格式或數(shù)據(jù)結構統(tǒng)一成狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率，因此規(guī)避了多源異構數(shù)據(jù)中不同數(shù)據(jù)格式對數(shù)據(jù)分析造成的影響，降低了分析系統(tǒng)的復雜度。

技術領域

本發(fā)明屬于電力通信數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)技術相融合的應用研究，通過將檢測數(shù)據(jù)的狀態(tài)變化概率話，將電力通信系統(tǒng)中各數(shù)據(jù)的格式統(tǒng)一成數(shù)據(jù)狀態(tài)的轉(zhuǎn)移概率分布，再通過切普曼-柯爾莫哥洛夫方程對初始轉(zhuǎn)移分布進行多次轉(zhuǎn)移，得到多次轉(zhuǎn)移的理論分布，通過各個數(shù)據(jù)的變化閾值限定，計算出能直接定位失真數(shù)據(jù)的失真定位矩陣。

背景技術

電力通信系統(tǒng)是一個廣義的概念，泛指與電力電網(wǎng)相關各子系統(tǒng)以及他們產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息，隨著我國電力電網(wǎng)的不斷發(fā)展，用電需求的不斷擴大，電力通信系統(tǒng)中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)也日益龐大起來，同時數(shù)據(jù)產(chǎn)生的速度也越來越快，不同子系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)結構也有很大差異，電力通信系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)成為了典型的大數(shù)據(jù)。

電力通信系統(tǒng)是保障電力系統(tǒng)正常運行的重要系統(tǒng)，通過各類傳感器對設備進行監(jiān)測，為設備故障提供決策，為設備維修提供依據(jù)。大型的電力通信系統(tǒng)產(chǎn)生海量的監(jiān)測數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)在采集、錄入、傳輸、交換與儲存過程中不可避免的會出現(xiàn)數(shù)據(jù)失真現(xiàn)象。現(xiàn)實中，這些失真數(shù)據(jù)已經(jīng)成為定位與分析電力設備故障的重要阻礙因素。提高電力通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)質(zhì)量是完善電力電網(wǎng)系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。國內(nèi)外專家對電力系統(tǒng)中失真數(shù)據(jù)的檢測提出了多種解決方法，某研究能量管理系統(tǒng)中出現(xiàn)數(shù)據(jù)失真的原因，然后從原因著手，解決數(shù)據(jù)失真的問題。某研究是從數(shù)據(jù)平臺著手試圖提高數(shù)據(jù)質(zhì)量。某研究從插值擬合的角度來預測數(shù)據(jù)質(zhì)量.某研究基于公共信息模型(Common Information Model,CIM)的高速模型交換格式CIM/E文本為載體的不同系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)校驗技術,采用改進的多源數(shù)據(jù)篩選較優(yōu)質(zhì)量數(shù)據(jù)的手段,以及根據(jù)主站狀態(tài)估計對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行反饋的方法,提高了電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的整體數(shù)據(jù)質(zhì)量。

以上基于電力設備狀態(tài)估計的不良數(shù)據(jù)檢測在對待局系統(tǒng)局部數(shù)據(jù)的質(zhì)量提高時有一定效果，但是對于整個電力通信系統(tǒng)產(chǎn)生的多源異構大數(shù)據(jù)仍不具備良好的適用性，并且針對每一種數(shù)據(jù)失真建立相應知識庫的成本是相對較高的。本發(fā)明提出基于狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率電力系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)失真的快速定位，不關注電力監(jiān)測數(shù)據(jù)的多源異構格式，轉(zhuǎn)而重點關注數(shù)據(jù)的狀態(tài)變化，重點考察監(jiān)測數(shù)據(jù)變化的概率與設備實際變化是否一致，通過國家電網(wǎng)真實數(shù)據(jù)集驗證算法，實驗結果表明該方法適用于大數(shù)據(jù)環(huán)境下的電力通信系統(tǒng)產(chǎn)生的多源異構數(shù)據(jù)失真的快速定位。

發(fā)明內(nèi)容

電力通信系統(tǒng)是保障電力系統(tǒng)正常穩(wěn)定運行的必要信息傳輸系統(tǒng)，通過各類傳感器對電氣設備進行實時監(jiān)測，及時上報異常數(shù)據(jù)保障設備穩(wěn)定運行，為設備故障提供決策支持，為設備維修提供定位依據(jù)。目前，隨著電網(wǎng)系統(tǒng)的規(guī)模越來越大以及各類電力設備監(jiān)測傳感器的種類逐漸增加，電力通信系統(tǒng)每天都在產(chǎn)生海量的監(jiān)測數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)在采集、錄入、傳輸、交換與儲存過程中不可避免的會出現(xiàn)數(shù)據(jù)失真現(xiàn)象。實際上，在大數(shù)據(jù)時代，此類失真數(shù)據(jù)已經(jīng)成為定位與分析電力設備故障的重要阻礙因素之一。電力通信系統(tǒng)中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)失真主要包括以下兩個方面：

1.違反監(jiān)測數(shù)據(jù)一致性，監(jiān)測數(shù)據(jù)一致是指，系統(tǒng)實際記錄到的數(shù)據(jù)是否滿足一定的函數(shù)依賴或邏輯關系，是否有超出屬性定義域的數(shù)據(jù)。

2.違反監(jiān)測數(shù)據(jù)完整性，監(jiān)測數(shù)據(jù)完整性是電力信息系統(tǒng)實際錄入的數(shù)據(jù)是存在缺失，是否完全記錄了按設計要求記錄的全部數(shù)據(jù)。