[發(fā)明專利]基于k-Means算法的電網(wǎng)數(shù)據(jù)值異常檢測方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310278784.3
• 申請日: 2023-03-21
• 公開（公告）號: CN116304776A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 翁東雷;趙鐵林;王露民;莫建國;盧俊;林維修;邱云;唐金祥;李開文;鄔霄雷;沈一鵬;張貴中;方凱倫;周行;周冬升
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波送變電建設(shè)有限公司運維分公司;國網(wǎng)浙江省電力有限公司寧波供電公司
• 主分類號: G06F18/23213
• 分類號: G06F18/23213;G06Q50/06
• 代理公司: 上海大為知衛(wèi)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31390
• 代理人: 尤瑩

1.基于k-Means算法的電網(wǎng)數(shù)據(jù)值異常檢測方法，其特征在于，包括：

S10、獲取至少一種類型的電網(wǎng)數(shù)據(jù)值；

S20、計算歷史電網(wǎng)數(shù)據(jù)值的統(tǒng)計規(guī)律下的期望值，將所述期望值作為初試簇中心；

S30、獲取電網(wǎng)設(shè)備的運行狀況，并根據(jù)所述運行狀況判斷電網(wǎng)設(shè)備是否屬于硬件故障或監(jiān)測數(shù)據(jù)偏移；如果為硬件故障則直接認(rèn)定為異常數(shù)據(jù)，如果為監(jiān)測數(shù)據(jù)偏移則對這種類型的電網(wǎng)數(shù)據(jù)值的簇中心進行偏移量糾偏得到糾偏后的初始簇中心；

S40、將所述電網(wǎng)數(shù)據(jù)值中的樣本點與簇中心的距離標(biāo)記為新的簇中心數(shù)據(jù)；

S50、根據(jù)被標(biāo)記的簇中心數(shù)據(jù)確定新的簇中心，重復(fù)步驟S20-S50，直到簇中心變化穩(wěn)定以確定最終簇中心；

S60、將電網(wǎng)數(shù)據(jù)值與所述最終簇中心的距離與置信閾值相比較以確定數(shù)據(jù)是否異常。

2.如權(quán)利要求1所述的基于k-Means算法的電網(wǎng)數(shù)據(jù)值異常檢測方法，其特征在于，所述電網(wǎng)設(shè)備的運行狀況包括硬件測試后的硬件監(jiān)測驗證數(shù)據(jù)，所述硬件監(jiān)測驗證數(shù)據(jù)為硬件的實際監(jiān)測結(jié)果和硬件標(biāo)準(zhǔn)輸出隨時間變化的穩(wěn)定性，如果穩(wěn)定性高則判定為監(jiān)測數(shù)據(jù)偏移，如果穩(wěn)定性低則認(rèn)定為硬件故障。

3.如權(quán)利要求2所述的基于k-Means算法的電網(wǎng)數(shù)據(jù)值異常檢測方法，其特征在于，所述硬件監(jiān)測驗證數(shù)據(jù)為硬件的實際監(jiān)測結(jié)果和硬件標(biāo)準(zhǔn)輸出隨時間變化的穩(wěn)定性，包括：

求取給定硬件的實際監(jiān)測結(jié)果與硬件標(biāo)準(zhǔn)輸出的差值；

判斷所述差值隨時間的變化率是否單調(diào)；

如果為單調(diào)，則判斷所述差值與預(yù)定時間內(nèi)的差值平均值的比值隨時間變化是否趨近于1，如果趨近于1則判定穩(wěn)定性高，如果遠離1則判定穩(wěn)定性低。

4.如權(quán)利要求3所述的基于k-Means算法的電網(wǎng)數(shù)據(jù)值異常檢測方法，其特征在于，判定穩(wěn)定性高之后，還包括：

將所述差值平均值作為糾偏量對所述簇中心進行糾偏以形成糾偏后的初試簇中心。

5.如權(quán)利要求1-4任一項所述的基于k-Means算法的電網(wǎng)數(shù)據(jù)值異常檢測方法，其特征在于，計算歷史電網(wǎng)數(shù)據(jù)值的統(tǒng)計規(guī)律下的期望值，包括：

以歷史多日同時段的至少一種類型的電網(wǎng)數(shù)據(jù)值作為樣本進行概率統(tǒng)計分析，計算該時段正態(tài)分布模型中的期望值。

6.如權(quán)利要求5所述的基于k-Means算法的電網(wǎng)數(shù)據(jù)值異常檢測方法，其特征在于，將電網(wǎng)數(shù)據(jù)值與所述最終簇中心的距離與置信閾值相比較以確定數(shù)據(jù)是否異常，包括：獲取置信閾值：計算該時段正態(tài)分布模型中的方差估計，然后設(shè)定置信度，完成該時段負荷水平的置信閾值；

將電網(wǎng)數(shù)據(jù)值與所述最終簇中心的距離是否位于所述置信閾值內(nèi)，如果超出所述置信閾值，則判定為數(shù)據(jù)異常。

7.如權(quán)利要求6所述的基于k-Means算法的電網(wǎng)數(shù)據(jù)值異常檢測方法，其特征在于，還包括：將電網(wǎng)數(shù)據(jù)值與所述最終簇中心的距離是否位于所述置信閾值內(nèi)，如果未超出所述置信閾值，則判定為數(shù)據(jù)正常。

8.基于k-Means算法的電網(wǎng)數(shù)據(jù)值異常檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：

電網(wǎng)數(shù)據(jù)值獲取單元，獲取至少一種類型的電網(wǎng)數(shù)據(jù)值；

期望值確定單元，計算歷史電網(wǎng)數(shù)據(jù)值的統(tǒng)計規(guī)律下的期望值，將所述期望值作為初試簇中心；

運行狀況判定單元，獲取電網(wǎng)設(shè)備的運行狀況，并根據(jù)所述運行狀況判斷電網(wǎng)設(shè)備是否屬于硬件故障或監(jiān)測數(shù)據(jù)偏移；如果為硬件故障則直接認(rèn)定為異常數(shù)據(jù)，如果為監(jiān)測數(shù)據(jù)偏移則對這種類型的電網(wǎng)數(shù)據(jù)值的簇中心進行偏移量糾偏得到糾偏后的初始簇中心；

距離標(biāo)記單元，將所述電網(wǎng)數(shù)據(jù)值中的樣本點與簇中心的距離標(biāo)記為新的簇中心數(shù)據(jù)；

新的簇中心穩(wěn)定判定單元，根據(jù)被標(biāo)記的簇中心數(shù)據(jù)確定新的簇中心，直到簇中心變化穩(wěn)定以確定最終簇中心；

數(shù)據(jù)異常判定單元，將電網(wǎng)數(shù)據(jù)值與所述最終簇中心的距離與置信閾值相比較以確定數(shù)據(jù)是否異常。