[發(fā)明專利]一種基于優(yōu)化的監(jiān)督學(xué)習(xí)進(jìn)行臺(tái)區(qū)用戶識(shí)別的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910095251.5
• 申請(qǐng)日: 2019-01-31
• 公開（公告）號(hào): CN109816033A
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐明;何仲瀟;王劍;王梟;汪曉華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院
• 主分類號(hào): G06K9/62
• 分類號(hào): G06K9/62
• 代理公司: 成都九鼎天元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 陽佑虹

本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域，公開了一種基于優(yōu)化的監(jiān)督學(xué)習(xí)進(jìn)行臺(tái)區(qū)用戶識(shí)別的方法。包括：確定已知臺(tái)戶拓?fù)潢P(guān)系的用戶及用戶所屬臺(tái)區(qū)和相別，根據(jù)用戶所屬臺(tái)區(qū)和相別確定用戶數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)標(biāo)簽，建立訓(xùn)練集、驗(yàn)證集和測試集，采用交叉驗(yàn)證的方式對(duì)KNN模型中的k參數(shù)進(jìn)行確定，并完成模型的訓(xùn)練；采用已訓(xùn)練好的模型和確定的k值對(duì)待識(shí)別電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別分類，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)待識(shí)別臺(tái)區(qū)用戶的識(shí)別。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了無監(jiān)督學(xué)習(xí)到有監(jiān)督學(xué)習(xí)的轉(zhuǎn)換，合理設(shè)置了訓(xùn)練集、驗(yàn)證集和測試集，采用交叉驗(yàn)證的方式對(duì)k參數(shù)進(jìn)行確定，從而準(zhǔn)確有效地識(shí)別用戶所屬臺(tái)區(qū)與相別，徹底解決跨臺(tái)區(qū)用戶歸屬難題，為全面指導(dǎo)低壓臺(tái)區(qū)運(yùn)行、維護(hù)、搶修、技改、規(guī)劃等各領(lǐng)域的工作奠定基礎(chǔ)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域，特別是一種基于優(yōu)化的監(jiān)督學(xué)習(xí)進(jìn)行臺(tái)區(qū)用戶識(shí)別的方法。

背景技術(shù)

準(zhǔn)確的基礎(chǔ)臺(tái)區(qū)檔案是臺(tái)區(qū)線損率分析、配網(wǎng)故障定位、搶修工單下發(fā)、三相不平衡 分析等等一系列高級(jí)應(yīng)用的重要基礎(chǔ)。然而由于我國電力系統(tǒng)起步較晚、初期發(fā)展規(guī)劃不 完善，我國現(xiàn)階段配電變壓器分布散亂、配電線路錯(cuò)綜復(fù)雜。同時(shí)，由于電網(wǎng)公司在多年的運(yùn)營過程中信息記錄遺失、更新不及時(shí)、信息不完整等原因，導(dǎo)致臺(tái)區(qū)的檔案資料往往不準(zhǔn)確，即少部分終端用戶存在臺(tái)戶真實(shí)掛接關(guān)系與臺(tái)區(qū)檔案不相符的現(xiàn)象。錯(cuò)亂的臺(tái)區(qū)檔案使多種高級(jí)應(yīng)用無法有效開展，嚴(yán)重影響了電網(wǎng)公司建設(shè)智能電網(wǎng)的進(jìn)程。因此，亟需高效、穩(wěn)定、準(zhǔn)確的臺(tái)區(qū)拓?fù)浔孀R(shí)方法，為全面指導(dǎo)低壓臺(tái)區(qū)運(yùn)行、維護(hù)、搶修、技改、 規(guī)劃等各領(lǐng)域的工作奠定基礎(chǔ)。

傳統(tǒng)的臺(tái)區(qū)用戶識(shí)別方法分為人工識(shí)別和利用專用的臺(tái)區(qū)識(shí)別設(shè)備兩種。人工識(shí)別需 要依靠電力人員到現(xiàn)場逐戶排查臺(tái)區(qū)用戶的歸屬情況，費(fèi)時(shí)費(fèi)力且效率極低。專用的臺(tái)區(qū) 識(shí)別設(shè)備主要包括臺(tái)區(qū)用戶識(shí)別儀，而臺(tái)區(qū)用戶識(shí)別儀多數(shù)基于電力載波技術(shù)直接通信與 否或電流脈沖技術(shù)等來識(shí)別臺(tái)區(qū)信息。載波信號(hào)通過共地、共高壓、并行布線耦合的方式 向周邊臺(tái)區(qū)傳輸數(shù)據(jù)，盡管信號(hào)幅值有所衰減，仍能和鄰近變壓器下距離較近的電表進(jìn)行 通信，故仍然存在“串臺(tái)區(qū)”的問題。基于電力載波與脈沖載波混合方式的配電臺(tái)區(qū)用戶 辨識(shí)雖然解決了共高壓串線、共地串線、共電纜溝串線問題，但仍需人工測量，而且采用 電流鉗進(jìn)行配電臺(tái)區(qū)用戶辨識(shí)的過程中可能存在安全隱患，難以滿足配電臺(tái)區(qū)的智能化發(fā) 展需求。

近年來，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展，為智能電表海量數(shù)據(jù)打通了上行通道，電網(wǎng)公 司有機(jī)會(huì)獲取海量、高密度的數(shù)據(jù)。一些學(xué)者將臺(tái)區(qū)配電變壓器電參量以及用戶端電參量 進(jìn)行大數(shù)據(jù)融合統(tǒng)計(jì)分析，從而實(shí)現(xiàn)臺(tái)區(qū)用戶的識(shí)別。現(xiàn)有技術(shù)主要分為兩種：

1.利用智能電表的量測數(shù)據(jù)，分別計(jì)算用戶處智能電表的量測數(shù)據(jù)與各變壓器低壓側(cè) 數(shù)據(jù)的相似度，選擇其中相似度最高來確定用戶的臺(tái)區(qū)及相別，但是在某些情況下相似度 差別不明顯，難以有效區(qū)分；

2.基于同一臺(tái)區(qū)電能采集設(shè)備電壓數(shù)據(jù)的高度相關(guān)性，利用k-means算法對(duì)用戶電壓 數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類，從而實(shí)現(xiàn)臺(tái)區(qū)用戶識(shí)別(可參考已公開專利申請(qǐng)CN106156792A)。而聚類算 法本身是一種無監(jiān)督學(xué)習(xí)，該算法基于數(shù)據(jù)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)尋找觀察樣本的自然族群。當(dāng)數(shù)據(jù) 質(zhì)量較低時(shí)，辨識(shí)的準(zhǔn)確度偏低，辨識(shí)結(jié)果不可靠。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：針對(duì)上述存在的問題，考慮到當(dāng)前國家電網(wǎng)已通過傳 統(tǒng)的臺(tái)區(qū)用戶識(shí)別方法確定了部分用戶所屬的臺(tái)區(qū)和相別，采用這部分用戶作為訓(xùn)練對(duì)象 從而采用有監(jiān)督學(xué)習(xí)的方法對(duì)待辨識(shí)的用戶進(jìn)行分類，本發(fā)明提供了一種基于優(yōu)化的監(jiān)督 學(xué)習(xí)進(jìn)行臺(tái)區(qū)用戶識(shí)別的方法，用于提高臺(tái)區(qū)用戶識(shí)別的準(zhǔn)確度和效率，同時(shí)降低硬件和 人工成本，為全面指導(dǎo)低壓臺(tái)區(qū)運(yùn)行、維護(hù)、搶修、技改、規(guī)劃等各領(lǐng)域的工作奠定良好 基礎(chǔ)。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種基于優(yōu)化的監(jiān)督學(xué)習(xí)進(jìn)行臺(tái)區(qū)用戶識(shí)別的方法，包括以下步驟：

步驟S1，獲取臺(tái)區(qū)變壓器低壓側(cè)電壓數(shù)據(jù)及待識(shí)別的用戶電表電壓數(shù)據(jù)；

步驟S2，對(duì)獲取的電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；