[發明專利]基于大數據的配電網異常指標的識別與處理方法及裝置

有效

• 申請號: 201810836346.3
• 申請日: 2018-07-26
• 公開（公告）號: CN109145957B
• 公開（公告）日: 2023-09-12
• 發明（設計）人: 陳蕾;闕波;盛曄;陳彤;鄭賢舜;葉怡君;夏惠惠;葉清泉;鄭圣;涂金金;李莉
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力有限公司溫州供電公司;國網浙江省電力有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G06F18/23213
• 分類號: G06F18/23213;G06Q50/06
• 代理公司: 杭州華鼎知識產權代理事務所(普通合伙) 33217
• 代理人: 項軍

本發明公開了一種基于大數據的配電網異常指標的識別與處理方法，包括：采集配電網專公變運行實時數據并發送至配網智能運維管控系統中，實時數據運行數據存放在分布式數據庫HBase中；計算時用SPARK將運行實時數據從HBase數據庫中加載至內存中，利用iForest算法識別出運行數據的異常值并將其刪除，將剩余數據子集用k?means算法聚類，聚類后用每個類別相應維度處的平均值填補刪掉的異常值。上述方法采用的裝置包括：數據采集、加載、剔除、聚類、處理模塊。本發明利用分布式數據庫HBASE存儲專公變運行實時數據，通過大數據的分布式與并行計算框架SPARK對海量數據的高效分析，及時發現配電網運行實時數據的缺陷并做出修正。

技術領域

本發明屬于配電網指標分析領域，具體涉及基于大數據的配電網異常指標的識別與處理方法及裝置。

背景技術

配網處于整個電網的末梢，是電力企業面向社會的窗口，配網的運行管理直接關系千家萬戶，社會責任和影響巨大。隨著社會的不斷發展，對配網的精益化管理提出了越來越高的要求。配電網具有點多、線長、面廣的特點，隨著用電信息系統的發展，采集裝置的日益先進，大部分配網公用配變具備了采集電流、電壓、功率的條件，有效的利用公變運行數據對指標進行統計分析，對于及早發現公變運行異常、采集數據質量、傳輸通道問題具有重要的實際意義。

目前，已提出公變三相不平衡、低電壓、重過載等傳統指標統計分析，能夠較好的反映出配電網公變的運行情況，可以用于及時開展整治工作。然而隨著公變運行數據的逐步累積，傳統分析方法顯得日漸乏力，因此，需要一種能夠從數據源頭掌控整體情況、更有利于開展整治工作和指定整治措施的分析方法。

發明內容

本發明的目的在于提供基于大數據的配電網異常指標的識別與處理方法及裝置，能夠有效提高數據質量，從而提高數據分析的效率和準確率，為制定整治措施提供依據，進一步提升配電網運行水平。

為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：基于大數據的配電網異常指標的識別與處理方法，包括以下步驟：

步驟A：采集公變運行數據并發送至用電信息采集系統，并將公變運行數據存放在用電信息采集系統的HBase數據庫中；

步驟B：將公變運行數據從HBase庫中加載至分布式內存中；

步驟C：利用iForest算法識別出運行數據的異常值并將其刪除；

步驟D：將經過步驟C剩余數據子集用k-means算法聚類；

步驟E：將步驟D聚類后用每個類別相應維度處的平均值填補刪掉的異常值。

優選的，步驟C中所述iForest算法識別運行數據異常值，具體為：

C1、對運行數據進行無放回隨機抽樣；

C2、根據樣本數據構造iTree樹，即隨機選擇一個維度，在該維度上隨機選擇一值作為劃分點，將該維度里小于劃分點的數據放在當前節點的左子葉，大于劃分點的數據放在當前節點的右子葉；

C3、按步驟C2所述操作對子葉迭代，直到數據不可再分或樹的高度達到閾值；

C4、按步驟C1、C2、C3所述的操作構建更多iTree樹，組成iForest森林；

C5、將全部數據遍歷所有iTree樹，計算每個數據x在iTree上高度h(x)，由n個iTree樹的h(x)計算異常指數s(x,n)，將異常指數超出閾值的數據點作為異常值識別出來。

優選的，步驟C5中h(x)為數據點x距離根節點的層數，異常指數s(x,n)由下式求得：

其中E(h(x))表示h(x)的均值，c(n)則由下式得到：