本發(fā)明涉及一種不良數(shù)據(jù)檢測(cè)和辨識(shí)方法，特別是一種基于負(fù)荷預(yù)測(cè)的不良數(shù)據(jù)辨識(shí)方法。

背景技術(shù)：

到目前為止國(guó)內(nèi)外進(jìn)行電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)檢測(cè)辨識(shí)的研究方法大致可以歸納為基于狀態(tài)估計(jì)和基于數(shù)據(jù)挖掘的兩大類方法。

(1)基于狀態(tài)估計(jì)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)檢測(cè)辨識(shí)方法

基于狀態(tài)估計(jì)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)檢測(cè)辨識(shí)方法主要有估計(jì)辨識(shí)法、殘差搜索法、零殘差法和非二次準(zhǔn)則法。這幾種方法以標(biāo)準(zhǔn)殘差值或加權(quán)殘差作為特征值，假設(shè)其服從某一概率分布，并按照一定的置信度水平確定一個(gè)門(mén)檻值，進(jìn)行假設(shè)檢驗(yàn)。找到可疑數(shù)據(jù)后，將其排除或減小其權(quán)值，得到新的狀態(tài)估計(jì)值。

基于狀態(tài)估計(jì)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)檢測(cè)辨識(shí)方法的缺點(diǎn)是在檢測(cè)辨識(shí)過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)殘差淹沒(méi)或殘差污染現(xiàn)象，從而造成誤檢或漏檢。另外由于在辨識(shí)過(guò)程中需進(jìn)行多次狀態(tài)估計(jì)，因此會(huì)有很大的計(jì)算量。

(2)基于數(shù)據(jù)挖掘的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)檢測(cè)辨識(shí)方法

數(shù)據(jù)挖掘就是從大量的、不完全的數(shù)據(jù)中找到包含在其中有用的信息和知識(shí)的過(guò)程。數(shù)據(jù)挖掘過(guò)程大致可以分為三步:數(shù)據(jù)準(zhǔn)備(包括數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)選擇、數(shù)據(jù)預(yù)處理和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換)、數(shù)據(jù)挖掘及解釋評(píng)估。

數(shù)據(jù)挖掘的分析方法主要有聚類分析、分類分析、序列模式分析以及關(guān)聯(lián)分析?；跀?shù)據(jù)挖掘的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)檢測(cè)辨識(shí)方法根據(jù)分析方法的不同可以分為基于間隙統(tǒng)計(jì)、基于模糊理論和聚類分析以及基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的三種方法。

a)基于間隙統(tǒng)計(jì)的方法

基于間隙統(tǒng)計(jì)的方法是先利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,再通過(guò)間隙統(tǒng)計(jì)算法自動(dòng)確定數(shù)據(jù)的最佳聚類個(gè)數(shù),最后通過(guò)聚類分析對(duì)正常數(shù)據(jù)和不良數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類,實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的檢測(cè)辨識(shí)。

b)基于模糊理論和聚類分析的方法

基于模糊聚類的迭代自組織數(shù)據(jù)分析技術(shù)采用數(shù)據(jù)挖掘方法中的模糊集方法和聚類分析方法相結(jié)合的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)不良數(shù)據(jù)的檢測(cè)辨識(shí),此方法的不足之處在于要人為的確定隸屬度的大小,帶有一定的主觀性。

c)基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法的優(yōu)點(diǎn)是其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,先進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練,然后將待檢測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)已訓(xùn)練好的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)得到相應(yīng)的輸出,最后通過(guò)比較輸出與輸入之間差值的平方是否超過(guò)設(shè)置好的閾值,即可實(shí)現(xiàn)不良數(shù)據(jù)的檢測(cè)與辨識(shí)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法的缺點(diǎn)是閾值的選取通常帶有很大的主觀性和經(jīng)驗(yàn)性,使得實(shí)際應(yīng)用比較困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，而提供一種能夠?qū)Υ箅娋W(wǎng)量測(cè)數(shù)據(jù)所存在的壞數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)，提高量測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)用性及精確性，滿足狀態(tài)估計(jì)的基本要求的基于負(fù)荷預(yù)測(cè)的不良數(shù)據(jù)辨識(shí)方法。

一種基于負(fù)荷預(yù)測(cè)的不良數(shù)據(jù)辨識(shí)方法，所述方法包含以下步驟：

步驟1：按照先進(jìn)先出原則，對(duì)每個(gè)遙測(cè)測(cè)點(diǎn)建立動(dòng)態(tài)更新的歷史量測(cè)數(shù)據(jù)隊(duì)列，保證每個(gè)測(cè)點(diǎn)量測(cè)隊(duì)列保存的是當(dāng)前量測(cè)斷面之前最新的n個(gè)歷史斷面數(shù)據(jù)；

步驟2：針對(duì)每一遙測(cè)測(cè)點(diǎn)，利用最新的歷史斷面數(shù)據(jù)隊(duì)列，采用超短期母線負(fù)荷預(yù)測(cè)方法預(yù)測(cè)當(dāng)前時(shí)刻的遙測(cè)預(yù)測(cè)值，其中：

所述超短期母線負(fù)荷預(yù)測(cè)方法為：首先采用winters模型，指數(shù)平滑法，線性外推法、灰色模型法、負(fù)荷求導(dǎo)法等幾種超短期母線負(fù)荷預(yù)測(cè)方法分別進(jìn)行預(yù)測(cè)，再將這幾種預(yù)測(cè)方法所得到的量測(cè)預(yù)測(cè)值進(jìn)行加權(quán)平均，得本次預(yù)測(cè)結(jié)果；

步驟3：實(shí)時(shí)獲取當(dāng)前遙測(cè)的量測(cè)斷面，對(duì)全網(wǎng)的所有母線進(jìn)行遍歷，對(duì)于每一條母線而言，統(tǒng)計(jì)與該物理母線相關(guān)聯(lián)的所有量測(cè)，求解其代數(shù)和，判別其是否滿足kcl原理，如果滿足，則說(shuō)明這些量測(cè)數(shù)據(jù)中不存在壞數(shù)據(jù)；若不滿足該原理，則與這些量測(cè)相關(guān)聯(lián)的母線納入可疑母線集中，利用其他方法對(duì)這些可疑母線集中的量測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步辨識(shí)。

步驟4：對(duì)可疑母線集中的每一條物理母線，利用之前的n個(gè)歷史斷面數(shù)據(jù)，計(jì)算與其有直接電氣聯(lián)系的所有關(guān)聯(lián)設(shè)備遙測(cè)量之間的相關(guān)系數(shù)，若大部分相關(guān)系數(shù)都不符合接近±1特征，則認(rèn)為此遙測(cè)點(diǎn)為壞數(shù)據(jù)，放入遙測(cè)壞數(shù)據(jù)集，若大部分相關(guān)系數(shù)都接近于±1，則說(shuō)明該遙測(cè)量是好數(shù)據(jù)，將相關(guān)系數(shù)接近于±1的遙測(cè)點(diǎn)從可疑遙測(cè)集中刪除。

步驟5：將遙測(cè)壞數(shù)據(jù)集中的所有測(cè)點(diǎn)進(jìn)行修正，修正方法為：將測(cè)點(diǎn)值修正為可以使該量測(cè)相關(guān)聯(lián)母線滿足kcl原理；若遙測(cè)壞數(shù)據(jù)集中壞數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)較多，可以利用第2步所采用超短期負(fù)荷預(yù)測(cè)方法所得出的當(dāng)前負(fù)荷預(yù)測(cè)值對(duì)遙測(cè)壞數(shù)據(jù)進(jìn)行修正。

本發(fā)明方法主要針對(duì)每一條物理母線，其遍歷與該物理母線有直接電氣聯(lián)系的設(shè)備，記錄當(dāng)前最新時(shí)刻各設(shè)備所對(duì)應(yīng)量測(cè)，求解代數(shù)和，如果該物理母線相關(guān)聯(lián)量測(cè)滿足kcl原理，則說(shuō)明與該母線相連的所有電氣設(shè)備量測(cè)不存在壞數(shù)據(jù)；若不滿足kcl基本原理，則需要將這些相關(guān)量測(cè)納入可疑量測(cè)集中；

針對(duì)所檢測(cè)出的可疑量測(cè)，選取多個(gè)歷史斷面量測(cè)數(shù)據(jù)，求取可疑量測(cè)之間的相關(guān)系數(shù)，對(duì)于某一具體量測(cè)而言，如果該量測(cè)與其他量測(cè)相關(guān)系數(shù)均趨近于±1，說(shuō)明該量測(cè)的量測(cè)數(shù)據(jù)是正確的，可以從可疑遙測(cè)集中將該遙測(cè)點(diǎn)刪除；之后再次選取其他量測(cè)點(diǎn)，利用相同方法求解各量測(cè)之間的相關(guān)系數(shù)，若相關(guān)系數(shù)未趨近于±1，說(shuō)明該量測(cè)點(diǎn)量測(cè)值出現(xiàn)錯(cuò)誤，需要進(jìn)行糾正；

利用相關(guān)系數(shù)法求解出的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，若該物理母線只出現(xiàn)了一個(gè)壞數(shù)據(jù)，則需要基于kcl基本原理對(duì)該壞數(shù)據(jù)進(jìn)行糾正；若出現(xiàn)了多個(gè)壞數(shù)據(jù)，則需要根據(jù)超短期母線負(fù)荷預(yù)測(cè)方法預(yù)測(cè)當(dāng)前時(shí)刻的遙測(cè)預(yù)測(cè)值進(jìn)行糾正；對(duì)于短期負(fù)荷預(yù)測(cè)而言，可以綜合運(yùn)用幾種短期負(fù)荷預(yù)測(cè)方法進(jìn)行預(yù)測(cè)，根據(jù)各種方法預(yù)測(cè)精確度為其預(yù)測(cè)結(jié)果分配不同權(quán)重，權(quán)重分配方法是通過(guò)分析大量實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)結(jié)果，利用預(yù)測(cè)結(jié)果的擬合殘差和協(xié)方差、方差等信息，得出預(yù)測(cè)結(jié)果最優(yōu)可信度概念，某種方法擬合協(xié)方差值較小，說(shuō)明這種方法的擬合程度高，這種方法可信度大，相應(yīng)權(quán)重就會(huì)更大一些。

綜上所述的，本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)如下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明通過(guò)統(tǒng)計(jì)每一條物理母線的實(shí)際量測(cè)，將與該物理母線相關(guān)聯(lián)的各個(gè)量測(cè)進(jìn)行代數(shù)求和，根據(jù)kcl原理判別該母線所關(guān)聯(lián)實(shí)際遙測(cè)是否正確，若不滿足kcl原理則將這些量測(cè)納入可疑遙測(cè)集。通過(guò)對(duì)可疑遙測(cè)集中每一個(gè)可疑遙測(cè)點(diǎn)求取與其他遙測(cè)點(diǎn)量測(cè)值相關(guān)系數(shù)的方法，得到真正的不良數(shù)據(jù)。對(duì)于所檢測(cè)出的不良量測(cè)利用kcl基本原理對(duì)該壞數(shù)據(jù)進(jìn)行即可。本發(fā)明所采用的不良數(shù)據(jù)辨識(shí)方法，能夠?qū)Υ箅娋W(wǎng)量測(cè)數(shù)據(jù)所存在的壞數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)，提高量測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)用性及精確性，滿足狀態(tài)估計(jì)的基本要求。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明基于負(fù)荷預(yù)測(cè)的不良數(shù)據(jù)辨識(shí)方法流程圖。

圖2是本發(fā)明的超短期負(fù)荷預(yù)測(cè)權(quán)重分配圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述。

實(shí)施例1

一種基于負(fù)荷預(yù)測(cè)的不良數(shù)據(jù)辨識(shí)方法，所述方法包含以下步驟：

步驟1：按照先進(jìn)先出原則，對(duì)每個(gè)遙測(cè)測(cè)點(diǎn)建立動(dòng)態(tài)更新的歷史量測(cè)數(shù)據(jù)隊(duì)列，保證每個(gè)測(cè)點(diǎn)量測(cè)隊(duì)列保存的是當(dāng)前量測(cè)斷面之前最新的n個(gè)歷史斷面數(shù)據(jù)；

步驟2：針對(duì)每一遙測(cè)測(cè)點(diǎn)，利用最新的歷史斷面數(shù)據(jù)隊(duì)列，采用超短期母線負(fù)荷預(yù)測(cè)方法預(yù)測(cè)當(dāng)前時(shí)刻的遙測(cè)預(yù)測(cè)值，其中：

所述超短期母線負(fù)荷預(yù)測(cè)方法為：首先采用winters模型，指數(shù)平滑法，線性外推法、灰色模型法、負(fù)荷求導(dǎo)法等幾種超短期母線負(fù)荷預(yù)測(cè)方法分別進(jìn)行預(yù)測(cè)，再將這幾種預(yù)測(cè)方法所得到的量測(cè)預(yù)測(cè)值進(jìn)行加權(quán)平均，得本次預(yù)測(cè)結(jié)果；

步驟3：實(shí)時(shí)獲取當(dāng)前遙測(cè)的量測(cè)斷面，對(duì)全網(wǎng)的所有母線進(jìn)行遍歷，對(duì)于每一條母線而言，統(tǒng)計(jì)與該物理母線相關(guān)聯(lián)的所有量測(cè)，求解其代數(shù)和，判別其是否滿足kcl原理，如果滿足，則說(shuō)明這些量測(cè)數(shù)據(jù)中不存在壞數(shù)據(jù)；若不滿足該原理，則與這些量測(cè)相關(guān)聯(lián)的母線納入可疑母線集中，利用其他方法對(duì)這些可疑母線集中的量測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步辨識(shí)。

步驟4：對(duì)可疑母線集中的每一條物理母線，利用之前的n個(gè)歷史斷面數(shù)據(jù)，計(jì)算與其有直接電氣聯(lián)系的所有關(guān)聯(lián)設(shè)備遙測(cè)量之間的相關(guān)系數(shù)，若大部分相關(guān)系數(shù)都不符合接近±1特征，則認(rèn)為此遙測(cè)點(diǎn)為壞數(shù)據(jù)，放入遙測(cè)壞數(shù)據(jù)集，若大部分相關(guān)系數(shù)都接近于±1，則說(shuō)明該遙測(cè)量是好數(shù)據(jù)，將相關(guān)系數(shù)接近于±1的遙測(cè)點(diǎn)從可疑遙測(cè)集中刪除。

步驟5：將遙測(cè)壞數(shù)據(jù)集中的所有測(cè)點(diǎn)進(jìn)行修正，修正方法為：將測(cè)點(diǎn)值修正為可以使該量測(cè)相關(guān)聯(lián)母線滿足kcl原理；若遙測(cè)壞數(shù)據(jù)集中壞數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)較多，可以利用第2步所采用超短期負(fù)荷預(yù)測(cè)方法所得出的當(dāng)前負(fù)荷預(yù)測(cè)值對(duì)遙測(cè)壞數(shù)據(jù)進(jìn)行修正。

本實(shí)施例未述部分與現(xiàn)有技術(shù)相同。