技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種適用于電力數(shù)據(jù)質(zhì)量評估與規(guī)則校驗的方法，屬電力數(shù)據(jù)管理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著清潔能源的和電動汽車的大規(guī)模接入，電力系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)和運行特征發(fā)生了根本性的變化，表征電力系統(tǒng)設(shè)備、運行和計算的數(shù)據(jù)更加豐富，數(shù)據(jù)的維度越來越高，且來源更加多樣化，影響數(shù)據(jù)傳輸和精度的因素更加難以確定。目前現(xiàn)有的基于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和計算平臺的數(shù)據(jù)質(zhì)量校驗系統(tǒng)的處理能力已經(jīng)出現(xiàn)嚴(yán)重的瓶頸，難以快速完成數(shù)據(jù)質(zhì)量的監(jiān)測和校驗。另一方面，電力系統(tǒng)實時運行和控制的特征對數(shù)據(jù)的利用提出了更高的要求，同時信息通信系統(tǒng)的建設(shè)為數(shù)據(jù)的實時傳輸提供了平臺，如何基于電網(wǎng)的物理特性，對電力數(shù)據(jù)進行綜合評價和規(guī)則校驗，使其更好的反應(yīng)電網(wǎng)本身的設(shè)備屬性、運行特征和事件過程具有重要意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是，為解決上述技術(shù)問題，合理準(zhǔn)確的評估差異化種類的電力數(shù)據(jù)的質(zhì)量，本發(fā)明提出一種適用于電力數(shù)據(jù)質(zhì)量評估與規(guī)則校驗的方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種適用于電力數(shù)據(jù)質(zhì)量評估與規(guī)則檢驗的方法，所述方法根據(jù)電力數(shù)據(jù)類型，構(gòu)建差異化的電力數(shù)據(jù)質(zhì)量綜合評價體系和數(shù)據(jù)質(zhì)量校驗規(guī)則庫；根據(jù)校驗數(shù)據(jù)的對象，自動生成多層次的數(shù)據(jù)校驗規(guī)則集，實現(xiàn)自動的多層次數(shù)據(jù)質(zhì)量監(jiān)測和綜合評估。

所述一種適用于電力數(shù)據(jù)質(zhì)量評估與規(guī)則檢驗的方法包含以下的步驟：

（1）確定電力數(shù)據(jù)質(zhì)量評估維度，構(gòu)建包含完整性、準(zhǔn)確性、一致性、可用性、時效性、智能性和合理性的數(shù)據(jù)質(zhì)量的綜合評價指標(biāo)體系和數(shù)據(jù)質(zhì)量規(guī)則校驗庫；

（2）根據(jù)輸入的電力數(shù)據(jù)類型，自動生成層次化的數(shù)據(jù)質(zhì)量校驗規(guī)則集；

（3）基于規(guī)則集的對比，分析得出電力數(shù)據(jù)質(zhì)量綜合評價指標(biāo)的計算結(jié)果，自動生成全面的電力數(shù)據(jù)質(zhì)量評價結(jié)果。

所述完整性指標(biāo)表征數(shù)據(jù)的完備性維度，包含信息的字段數(shù)據(jù)格式和字段數(shù)據(jù)內(nèi)容的完整性；

所述準(zhǔn)確性指標(biāo)表征數(shù)據(jù)的精確程度，包含信息的數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)位數(shù)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確性；

所述一致性指標(biāo)表征數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)關(guān)系的維度，包含數(shù)據(jù)來源、處理方法、觸發(fā)條件和變化趨勢方面；

所述可用性指標(biāo)表征數(shù)據(jù)量測系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的可用性和可靠性維度，包含字段、流程和事件數(shù)據(jù)的可用性；

所述及時性指標(biāo)表征數(shù)據(jù)維護的及時性，包含數(shù)據(jù)接入、數(shù)據(jù)上傳、數(shù)據(jù)維護和數(shù)據(jù)應(yīng)用的及時性；

所述智能性指標(biāo)表征數(shù)據(jù)來源的自動化程度，包括自動上傳數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化效率以及自動化上傳數(shù)據(jù)的占比；

所述合理性指標(biāo)表征數(shù)據(jù)是否在科學(xué)合理的范圍內(nèi)，包含格式的合理性和數(shù)值的合理性。

所述數(shù)據(jù)質(zhì)量校驗規(guī)則集的生成流程如下：

（1）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類規(guī)則：數(shù)據(jù)的特征較為簡單，只對完整性、可用性、合理性等簡單的指標(biāo)進行校核；

（2）運行數(shù)據(jù)規(guī)則，首先關(guān)聯(lián)到基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類規(guī)則，通過設(shè)備定位，校驗相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類規(guī)則，然后校驗運行數(shù)據(jù)本身的規(guī)則集，包括一致性、及時性、智能性；

（3）事件數(shù)據(jù)規(guī)則，事件數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)到基礎(chǔ)數(shù)據(jù)規(guī)則，對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行校驗，，再進一步關(guān)聯(lián)到運行數(shù)據(jù)規(guī)則，分析運行數(shù)據(jù)內(nèi)部之間的特征，最后，結(jié)合電力系統(tǒng)本身的事件，深入分析事件數(shù)據(jù)之間的內(nèi)部關(guān)聯(lián)度，對事件數(shù)據(jù)規(guī)則進行校核。

本發(fā)明的有益效果在于，本發(fā)明通過構(gòu)建的電力數(shù)據(jù)質(zhì)量綜合評價指標(biāo)體系和數(shù)據(jù)規(guī)則校驗庫，對電力數(shù)據(jù)的質(zhì)量進行綜合評估和規(guī)則校驗，為電力大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的質(zhì)量評價、數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)清洗提供決策依據(jù)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種電力數(shù)據(jù)質(zhì)量評估和規(guī)則校驗方法的流程圖；

圖2是本發(fā)明數(shù)據(jù)質(zhì)量綜合評價指標(biāo)體系的結(jié)構(gòu)圖；

圖3是本發(fā)明自動生成數(shù)據(jù)質(zhì)量規(guī)則校驗集的流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細(xì)描述。

以故障狀態(tài)下的中壓饋線的電壓波動數(shù)據(jù)為實施例，這是典型的電能質(zhì)量問題，其數(shù)據(jù)類型屬于事件數(shù)據(jù)，本發(fā)明實施例電力數(shù)據(jù)質(zhì)量評價和規(guī)則校驗方法的具體流程圖如圖1所示，包括：

步驟S1：構(gòu)建電力數(shù)據(jù)質(zhì)量評估體系和數(shù)據(jù)規(guī)則校驗庫；

（1）首先構(gòu)建完整的電力數(shù)據(jù)質(zhì)量評價體系，針對數(shù)據(jù)種類、數(shù)據(jù)屬性、數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式，數(shù)據(jù)交換規(guī)范和數(shù)據(jù)共享流程等多個方面，形成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、運行數(shù)據(jù)和事件數(shù)據(jù)等差異化數(shù)據(jù)的綜合評價指標(biāo)體系，本實施例提出的差異化數(shù)據(jù)的綜合評價體系以及之間的關(guān)聯(lián)和映射關(guān)系如圖2所示。

（2）挖掘差異化數(shù)據(jù)類型之間的數(shù)據(jù)映射關(guān)系，形成全面覆蓋的數(shù)據(jù)類型規(guī)則庫。例如，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的規(guī)則包含：設(shè)備名稱、設(shè)備編號、設(shè)備參數(shù)、設(shè)備字段、數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等多個方面，而運行數(shù)據(jù)的規(guī)則包含：變量計算關(guān)系、變量之間的映射關(guān)系、變量之間的互聯(lián)關(guān)系等方面；事件數(shù)據(jù)規(guī)則包含：事件數(shù)據(jù)的編碼規(guī)則、事件數(shù)據(jù)的邏輯規(guī)則、發(fā)生事件的表達規(guī)則、結(jié)束事件的表達規(guī)則、事件上傳的規(guī)則、事件關(guān)聯(lián)設(shè)備的映射規(guī)則、事件與運行數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)規(guī)則等

步驟S2：基于電力數(shù)據(jù)的類型和格式信息，從數(shù)據(jù)質(zhì)量規(guī)則校驗庫中自動生成與數(shù)據(jù)對應(yīng)的校驗規(guī)則集；

（1）首先對中壓饋線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和設(shè)備臺帳進行關(guān)聯(lián)度分析，定位各個設(shè)備所關(guān)聯(lián)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中各個節(jié)點編號Ni，對基礎(chǔ)類的數(shù)據(jù)格式和數(shù)據(jù)長度進行規(guī)則的定義；其中的數(shù)據(jù)質(zhì)量綜合評價體系的指標(biāo)包括完整性（是否包含了所有的節(jié)點）、一致性（是否具有一致的數(shù)據(jù)格式和設(shè)備臺帳數(shù)據(jù)管理形式）、準(zhǔn)確性（設(shè)備和節(jié)點之間的關(guān)聯(lián)度是否準(zhǔn)確）等。

（2）其次系統(tǒng)梳理電力數(shù)據(jù)各個物理變量之間的關(guān)系，構(gòu)建運行數(shù)據(jù)與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)之間的縱向關(guān)聯(lián)度以及運行數(shù)據(jù)之間的橫向關(guān)聯(lián)度，例如節(jié)點i的電壓Vi、電流Ii、有功Pi、無功Qi與對應(yīng)的配變電壓Vti、電流Iti、有功Pti和無功Qti之間具有一致性，屬于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和運行數(shù)據(jù)的縱向關(guān)聯(lián)度，而節(jié)點i本身的功率Pi和Qi與Vi和Ii之間的等式計算關(guān)系屬于橫向的關(guān)聯(lián)度，可以作為準(zhǔn)確性和合理性的評級校驗標(biāo)準(zhǔn)；

（3）再次，深入挖掘事件數(shù)據(jù)與運行數(shù)據(jù)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)之間內(nèi)部聯(lián)系，實例系統(tǒng)發(fā)生短路故障時，記錄事件的數(shù)據(jù)質(zhì)量具有多維的特征，例如，完整性（事件類別，發(fā)生時間、結(jié)束時間，事件范圍）、一致性（指標(biāo)動態(tài)變化、告警信息、歷史斷面的運行數(shù)據(jù)推理）、及時性（上報時間的跟蹤，各種裝置的動作情況等）、智能性（信息來源人工輸入、自動上傳）、合理性（物理元件的運行數(shù)據(jù)的動態(tài)變化、電壓波動符合基本規(guī)律）。

基于電力數(shù)據(jù)的格式、類型和變化趨勢，判定故障狀態(tài)下的電壓數(shù)據(jù)為事件數(shù)據(jù)，事件數(shù)據(jù)的規(guī)則獲取流程為分為三個階段，如圖3所示。對于事件數(shù)據(jù)，首先分析事件對象與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)之間的縱向關(guān)聯(lián)關(guān)系，提取相關(guān)的規(guī)則集{S1}；其次，研究事件數(shù)據(jù)和運行數(shù)據(jù)之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)度，數(shù)據(jù)之間是否滿足各種電力系統(tǒng)本身的計算關(guān)系和固定對應(yīng)關(guān)系，提取相關(guān)的規(guī)則集{S2}；然后研究事件數(shù)據(jù)本身的橫向關(guān)聯(lián)度，事件數(shù)據(jù)的時間維度、空間維度、多場景維度和時間斷面維度等，提取相關(guān)的規(guī)則集{S3}，三個子規(guī)則集進行整合，提取出事件數(shù)據(jù)的校驗規(guī)則集為{ S1，S2，S3}

步驟S3：基于規(guī)則集的對比，分析得出數(shù)據(jù)質(zhì)量綜合評價指標(biāo)的計算結(jié)果，形成全面的數(shù)據(jù)質(zhì)量評價結(jié)果。