[發明專利]用戶缺失數據填充方法、裝置和設備

在審

• 申請號: 202110302543.9
• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN113051256A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 馬浩;付文杰;申洪濤;楊迪;馬紅明;劉林青
• 申請（專利權）人: 國網河北省電力有限公司營銷服務中心;國家電網有限公司;國網河北省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: G06F16/215
• 分類號: G06F16/215;G06F17/16;G06K9/62;G06Q50/06
• 代理公司: 石家莊國為知識產權事務所 13120
• 代理人: 許小榮

本發明公開了一種用戶缺失數據填充方法、裝置和設備，該方法包括：通過預設的滑動時間窗從待填充的原始電力數據矩陣中提取電力數據，以構成時間窗數據矩陣；基于插值算法，對時間窗數據矩陣中的缺失數據進行預填充，以得到預填充矩陣；確定預填充矩陣中的第一用戶，其中，第一用戶為存在缺失電力數據的目標用戶；針對每個第一用戶，在預填充矩陣中查找與該第一用戶電力數據相似的多個第二用戶，將該第一用戶的電力數據和多個第二用戶的電力數據構成該第一用戶對應的相似矩陣，并基于奇異值閾值算法，在該第一用戶對應的相似矩陣中確定該第一用戶的缺失數據的填充值，將其填充到原始電力數據矩陣中的相應位置，能夠提高用戶缺失數據的填充精度。

技術領域

本發明涉及電力技術領域，特別涉及一種用戶缺失數據填充方法、裝置和設備。

背景技術

隨著能源互聯網建設的不斷推進、智能電網技術的快速發展，配網側對電力數據的存儲、分析與挖掘的要求也日益增加。在電網實際的采集傳輸全環節，電力用戶數據的采集、傳輸、存儲過程中，由于機器感知設備故障、傳輸網絡延遲、存儲處理失誤等原因，通常會存在數據丟失的情況，進一步嚴重影響后期對電力數據的分析、挖掘和建模。

傳統的缺失數據填充方法依據數據局部特征進行填充，如線性插值法等，易受噪聲和異常數據干擾，填充精度低。

發明內容

有鑒于此，本發明提供用戶缺失數據填充方法、裝置和設備，旨在解決現有技術中對用戶缺失數據填充精度低的問題。

本發明實施例的第一方面提供了一種用戶缺失數據填充方法，包括：

通過預設的滑動時間窗從待填充的原始電力數據矩陣中提取電力數據，以構成時間窗數據矩陣，其中，所述原始電力數據矩陣中包括多個預設采樣時刻采集的每個目標用戶的指定電力數據；

基于插值算法，對所述時間窗數據矩陣中的缺失數據進行預填充，以得到預填充矩陣；

確定所述預填充矩陣中的第一用戶，其中，所述第一用戶為存在缺失電力數據的目標用戶；

針對每個第一用戶，在所述預填充矩陣中查找與該第一用戶電力數據相似的多個第二用戶，將該第一用戶的電力數據和所述多個第二用戶的電力數據構成該第一用戶對應的相似矩陣，并基于奇異值閾值算法，在該第一用戶對應的相似矩陣中確定該第一用戶的缺失數據的填充值；

將每個第一用戶的缺失數據的填充值填充到所述原始電力數據矩陣中的相應位置。

可選的，在所述預填充矩陣中查找與該第一用戶電力數據相似的多個第二用戶，包括：

基于K最近鄰分類算法對所述預填充矩陣中的各用戶的電力數據進行分類，根據分類結果確定與該第一用戶電力數據相似的多個第二用戶。

可選的，所述K最近鄰分類算法中的評估兩個用戶電力數據相似的相似程度公式為：

d＝1-|ρ|

其中，d為兩個用戶電力數據相似的相似程度，ρ為相似度度量，x′和y′為重定義的兩個用戶的電力數據向量，cov(x',y')為x′和y′的協方差,σ_x為x′的標準差，σ_y為y′的標準差,E(x')為x′的平均值，E(y')為y′的平均值；x'＝wx,y'＝wy，x、y為兩個用戶的電力數據向量，x＝[x₁,x₂,…,x_t]，y＝[y₁,y₂,…,y_t]，w為權重系數向量，w＝[w₁,w₂,…,w_t]，q為一個小于1的常數。

可選的，所述第二用戶的數目為預設數目，所述預設數目的取值范圍為[40，50]。