[發明專利]一種配用電數據壓縮、融合方法及裝置

在審

• 申請號: 202010460733.9
• 申請日: 2020-05-27
• 公開（公告）號: CN111930725A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 孫虹;李剛;李野;何澤昊;季浩;楊光;馬玉瑩;劉超;孔祥玉;常麗;董得龍;白濤;顧強;盧靜雅;翟術然;李靜;劉浩宇;張兆杰;喬亞男;許迪;呂偉嘉;趙紫敬
• 申請（專利權）人: 國網天津市電力公司電力科學研究院;國網天津市電力公司;國家電網有限公司;天津大學
• 主分類號: G06F16/215
• 分類號: G06F16/215;G06K9/62;G06N3/08;G06Q50/06
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王來佳

1.一種配用電數據壓縮、融合方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一、對原始配用電信息數據進行分解，得到主元配用電信息數據的時間序列；

步驟二，將步驟一中分解后的主元配用電信息數據的時間序列進行符號化處理；

步驟三，將步驟二中符號化處理后的主元配用電信息時間序列進行配用電信息數據的重構，完成對采集的原始配用電信息數據的清洗；

步驟四，對步驟三中清洗后的配用電信息數據進行壓縮處理；

步驟五，對步驟四中壓縮處理后的主元配用電采集信息數據進行分類融合。

2.根據權利要求1所述的一種配用電數據壓縮、融合方法，其特征在于：所述對原始配用電信息數據進行分解的方法具體步驟包括：

步驟1，設置總體信號X(t)，該總體信號X(t)由原始配用電信號x(t)疊加一組高斯白噪聲信號v(t)組成；

步驟2，根據設置的信號X(t)，基于AWS算法選擇自適應窗口的邊界；

步驟3，確定上述窗口的延拓代價η，基于分段邊界的信號局部平穩度α，查找延拓代價表；

步驟4，根據延拓代價η，對各分段進行延拓，將波形記錄轉換為MapReduce能夠處理的波形記錄矩陣，作為Map任務的輸入；以延拓后的邊界點作為窗口邊界對波形記錄進行分割，每個分割的記錄片段作為波形數據矩陣的一行，得到分段信號；

步驟5，將波形記錄矩陣中的各配用電信息數據分段并行求取極值；在Map階段，計算節點接收波形記錄矩陣中的數據分段作為輸入，并行的對分段中的記錄逐點進行極值點判斷，并記錄極值點；在Reduce階段，接收Map階段任務輸出的局部極值片段并進行連接操作，輸出極大值矩陣spmax以及極小值矩陣spmin；

步驟6，對步驟4得到的分段信號進行并行化的包絡線求解，算法接收步驟5的輸出spmax和spmin作為輸入，在Map階段，各數據節點的Mapper任務利用3次樣條插值算法并行求解各分段的包絡線，并根據之前的延拓代價η，對包絡線裁切；在Reduce階段，對接收的包絡分段進行連接重構，算法的輸出為信號整體的上包絡線和下包絡線；

步驟7，根據步驟6中的上包絡線與下包絡線求解包絡均值，重復步驟2～6，得到各階段的IMF分量；

步驟8，在原始信號中加入不同的白噪聲v(t)，重復上述步驟，得到噪聲下的IMF分量為a_i,m(t)；

步驟9，利用白噪聲的均值為零，將步驟8中各個IMF分量求均值得到原始信號對應的IMF分量，原始分量a_m(t)的計算如公式(1)所示：

其中，M表示IMF分量的數量；

步驟10，原始信號x(t)最終可以分解為一個IMF分量與信號殘余分量之和，分解結果如公式(2)所示：

其中，r_m(t)是IMF分量，H是殘余分量的數量，a_m(t)是殘余分量。

3.根據權利要求1所述的一種配用電數據壓縮、融合方法，其特征在于：所述將分解后的主元配用電信息數據的時間序列進行符號化處理的方法具體步驟包括：

步驟1，把數據轉變成平均值為0，標準差為1的時序數據，記為D＝[d(1),d(2),…,d(t)]，對其進行規范化公式為：

式中μ為時序數據中所有值的平均值，δ為所有值的標準差，x(i)為原始的時序數據，d(i)為規范化后的時序數據；

步驟2，將規格化處理后的數據降維，利用PAA算法處理D＝[d(1),d(2),…,d(t)]，得到D的分段累積近似表示為其中T為時間序列PAA表示的分段數，即：

其中，d_j′是處理上一步規格化處理后的數據，T是按照采集時段劃分的最大采集次數；

步驟3，將降維處理后的數據進行離散化處理，即將用PAA表示的時間序列映射到有限字符集上：根據選定字母集的大小，在高斯分布表中查找區間分裂點β，將映射到等概率的q個區間，用同一個字符表示處于同一個區間，從而將PAA映射轉換為相應字符串，最終能夠獲得離散化目標字符串