本發(fā)明涉及電力交易數(shù)據(jù)結(jié)算領(lǐng)域，具體為一種基于大數(shù)據(jù)的電力交易數(shù)據(jù)結(jié)算方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、電力交易結(jié)算是一個多環(huán)節(jié)、多步驟的過程，主要包括電量計量、數(shù)據(jù)管理、結(jié)算處理、賬務(wù)管理和報告輸出五個核心環(huán)節(jié)，電量計量是電力結(jié)算的基礎(chǔ)，確保電力銷售的真實性和準(zhǔn)確性，通常由電力公司或第三方機構(gòu)進行，計量結(jié)果作為電力結(jié)算的重要依據(jù)，數(shù)據(jù)管理涉及電量、價格、時段等多種數(shù)據(jù)的輸入、存儲、處理和輸出，需要使用專門的軟件系統(tǒng)如大數(shù)據(jù)模型來確保數(shù)據(jù)的完整性、準(zhǔn)確性和安全性，之后再進入結(jié)算處理環(huán)節(jié)，根據(jù)數(shù)據(jù)類型選擇不同的結(jié)算模型進行計算。

2、但是，在數(shù)據(jù)管理的過程中，由于實際的數(shù)據(jù)采集過程中的環(huán)境噪聲和部分人為的違法因素，導(dǎo)致采集的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性難以保證，從而會導(dǎo)致數(shù)據(jù)錯誤，比如部分用戶反映其實際用電量遠遠小于其結(jié)算時的用電量和電費，往往是由于偷電或者漏電等情況造成，對此情況需要進行調(diào)查，以防止這類事件持續(xù)發(fā)生，同時也保證電力交易數(shù)據(jù)結(jié)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，以提高群眾滿意度，減少投訴。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種基于大數(shù)據(jù)的電力交易數(shù)據(jù)結(jié)算方法及系統(tǒng)，解決了目前在電力交易數(shù)據(jù)結(jié)算的過程中，采集的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性難以保證，導(dǎo)致電力交易數(shù)據(jù)結(jié)算結(jié)果的準(zhǔn)確性較差的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種基于大數(shù)據(jù)的電力交易數(shù)據(jù)結(jié)算方法，該方法包括如下步驟：

4、s1、獲取一段時間內(nèi)各區(qū)域包含區(qū)域預(yù)結(jié)算電量、區(qū)域用電量、用戶用電量和用戶預(yù)結(jié)算電量的第一基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；

5、s2、剔除第一基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中的異常數(shù)據(jù)，并計算各區(qū)域的電量差錯率，以及判斷電量差錯率是否大于電量差錯率閾值；

6、若是，則將該區(qū)域標(biāo)記為異常區(qū)域，并將異常區(qū)域的第一基礎(chǔ)數(shù)據(jù)標(biāo)記為第四基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；

7、若否，則將該區(qū)域標(biāo)記為正常區(qū)域；

8、s3、根據(jù)第四基礎(chǔ)數(shù)據(jù)構(gòu)建各異常區(qū)域中用戶的用電量矩陣，根據(jù)用戶用電量矩陣構(gòu)建用電變化矩陣和區(qū)域電量變化矩陣，并構(gòu)建用電變化矩陣和區(qū)域電量變化矩陣的關(guān)聯(lián)矩陣；

9、s4、計算關(guān)聯(lián)矩陣的平均值矩陣和標(biāo)準(zhǔn)差矩陣，并構(gòu)建上極限矩陣和下極限矩陣，并根據(jù)上極限矩陣和下極限矩陣構(gòu)建判斷矩陣；

10、s5、根據(jù)判斷矩陣和用戶的用電量矩陣構(gòu)建評估矩陣，并根據(jù)評估矩陣獲取用戶的異常指數(shù)，并判斷異常指數(shù)是否大于異常閾值；

11、若是，則將該用戶標(biāo)記為異常用戶并輸出；

12、若否，則將該用戶標(biāo)記為正常用戶并輸入結(jié)算模型。

13、作為優(yōu)選，在步驟s2中，具體包括如下步驟：

14、s21、剔除基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中的異常數(shù)據(jù)；

15、s22、獲取各區(qū)域第一基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集的實際時刻數(shù)和理論時刻數(shù)；

16、s23、計算實際時刻數(shù)和理論時刻數(shù)的比值以獲得采集率；

17、s24、設(shè)定采集率閾值，并判斷各區(qū)域的采集率是否大于采集率閾值；

18、若是，則將相對應(yīng)的區(qū)域標(biāo)記為第一區(qū)域；

19、若否，則將相對應(yīng)的區(qū)域標(biāo)記為第二區(qū)域；

20、s25、根據(jù)第三基礎(chǔ)數(shù)據(jù)計算各個第一區(qū)域的電量差錯率；電量差錯率的計算公式為：

21、；

22、上式中，表示電量差錯率，表示結(jié)算電量，表示用電量；

23、s26、判斷各第一區(qū)域的電量差錯率是否大于電量差錯率閾值；

24、若是，則將該第一區(qū)域標(biāo)記為異常區(qū)域，并將異常區(qū)域的第三基礎(chǔ)數(shù)據(jù)標(biāo)記為第四基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；

25、若否，則將該第三區(qū)域標(biāo)記為正常區(qū)域。

26、作為優(yōu)選，在步驟s21中，具體包括如下步驟：

27、s211、依次判斷基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中各預(yù)結(jié)算電量是否小于0；

28、若是，則將該數(shù)據(jù)標(biāo)記為異常數(shù)據(jù)并從第一基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中刪除以生成第二基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；

29、若否，則將該數(shù)據(jù)標(biāo)記為正常數(shù)據(jù)；

30、s212、依次判斷第二基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中各區(qū)域預(yù)結(jié)算電量數(shù)據(jù)是否超出區(qū)域分割電量的偏差閾值；

31、若是，則將該區(qū)域的預(yù)結(jié)算電量數(shù)據(jù)標(biāo)記為異常數(shù)據(jù)并從第二基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中刪除以生成第三基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；

32、若否，則將該數(shù)據(jù)標(biāo)記為正常數(shù)據(jù)。

33、作為優(yōu)選，在步驟s3中，具體包括如下步驟：

34、s31、根據(jù)第四基礎(chǔ)數(shù)據(jù)構(gòu)建各異常區(qū)域中用戶的用電量矩陣；用電量矩陣的表達式為：

35、；

36、上式中，表示任一區(qū)域的用戶的用電量矩陣，表示第n天時第m個用戶的用電量；

37、s32、根據(jù)各異常區(qū)域中用戶的用電量矩陣計算各區(qū)域在任一天的損耗電量；

38、s33、構(gòu)建各異常區(qū)域在一段時間內(nèi)的損耗電量矩陣；異常區(qū)域在一段時間內(nèi)的損耗電量矩陣的表達式為：

39、；

40、上式中，表示損耗電量矩陣，表示異常區(qū)域在第n天的損耗電量；

41、s34、根據(jù)用戶的用電量矩陣構(gòu)建用電變化矩陣；用電變化矩陣的表達式為：

42、；

43、其中，

44、；

45、上式中，表示用戶的用電量變化矩陣，表示異常區(qū)域內(nèi)第i天時，第j個用戶的用電變化量；

46、s35、根據(jù)各異常區(qū)域在一段時間內(nèi)的損耗電量矩陣構(gòu)建區(qū)域電量變化矩陣；異常區(qū)域在一段時間內(nèi)的區(qū)域電量變化矩陣的表達式為：

47、；

48、其中，

49、；

50、上式中，表示異常區(qū)域在一段時間內(nèi)的區(qū)域電量變化矩陣，表示在第天時的區(qū)域電量變化值；

51、s36、根據(jù)異常區(qū)域在一段時間內(nèi)的區(qū)域電量變化矩陣和該區(qū)域的用電變化矩陣構(gòu)建二者的關(guān)聯(lián)矩陣；關(guān)聯(lián)矩陣的表達式為：

52、；

53、上式中，表示關(guān)聯(lián)矩陣，表示用電變化矩陣，表示區(qū)域電量變化矩陣，表示n-1階的單位矩陣。

54、作為優(yōu)選，在步驟s32中，具體包括如下步驟：

55、s321、計算各區(qū)域在任一天的預(yù)結(jié)算電量；預(yù)結(jié)算電量的計算公式為：

56、；

57、上式中，表示各區(qū)域在第i天的預(yù)結(jié)算電量，表示在第i天時的第個電源的預(yù)結(jié)算電量，共有f個電源；

58、s322、根據(jù)各異常區(qū)域中用戶的用電量矩陣計算各區(qū)域在任一天的損耗電量；損耗電量的計算公式為：

59、；

60、上式中，表示各異常區(qū)域在第i天的損耗電量，表示各異常區(qū)域在第i天的預(yù)結(jié)算電量，表示在第i天時第j個用戶的用電量，用戶的總數(shù)為m個。

61、作為優(yōu)選，在步驟s4中，具體包括如下步驟：

62、s41、計算關(guān)聯(lián)矩陣中各行元素的平均值以構(gòu)建平均值矩陣；平均值矩陣的表達式為：

63、；

64、其中，

65、；

66、上式中，表示平均值矩陣，表示平均值矩陣中的第i個元素，表示關(guān)聯(lián)矩陣中第n-1行的元素的平均值，表示關(guān)聯(lián)矩陣中位于第i行第j列的元素，每一行共有m個元素；

67、s42、計算關(guān)聯(lián)矩陣中各行元素的標(biāo)準(zhǔn)差以構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)差矩陣；標(biāo)準(zhǔn)差矩陣的表達式為：

68、；

69、其中，

70、；

71、上式中，表示標(biāo)準(zhǔn)差矩陣，標(biāo)準(zhǔn)差矩陣每一行共有m個元素，表示關(guān)聯(lián)矩陣中位于第i行第j列的元素，表示平均值矩陣中的第i個元素，表示標(biāo)準(zhǔn)差矩陣的第i個元素，為關(guān)聯(lián)矩陣中第i行元素的標(biāo)準(zhǔn)差；

72、s43、根據(jù)平均值矩陣和標(biāo)準(zhǔn)差矩陣構(gòu)建關(guān)聯(lián)矩陣的上極限矩陣和下極限矩陣；

73、上極限矩陣的表達式為：；

74、下極限矩陣的表達式為：；

75、上式中，和分別表示上極限矩陣和下極限矩陣，表示極限系數(shù)，表示平均值矩陣，表示標(biāo)準(zhǔn)差矩陣；

76、s44、根據(jù)上極限矩陣和下極限矩陣構(gòu)建判斷矩陣。

77、作為優(yōu)選，在步驟s5中，具體包括如下步驟：

78、s51、計算判斷矩陣中各行元素之和以構(gòu)建評估矩陣；

79、s52、計算各用戶的異常閾值；異常閾值的計算公式為：

80、；

81、上式中，表示各用戶的異常系數(shù)，表示評估系數(shù)，一般為0.5，n表示第四基礎(chǔ)數(shù)據(jù)所對應(yīng)的總天數(shù)；

82、s53、根據(jù)評估矩陣獲取任一用戶的異常指數(shù)，并判斷異常指數(shù)是否大于異常閾值；

83、若是，則將該用戶標(biāo)記為異常用戶并輸出；

84、若否，則將該用戶標(biāo)記為正常用戶并輸入結(jié)算模型。

85、作為優(yōu)選，在步驟s44中，判斷矩陣的表達式為：

86、；

87、其中，

88、；

89、上式中，表示判斷矩陣，表示判斷矩陣中位于第i行、第j列的元素，和分別表示上極限矩陣和下極限矩陣中位于第i行、第j列的元素，表示關(guān)聯(lián)矩陣中位于第i行、第j列的元素。

90、作為優(yōu)選，在步驟s51中，評估矩陣的表達式為：

91、；

92、其中，

93、；

94、上式中，表示評估矩陣，表示評估矩陣的第j個元素，也即第j個元素的異常指數(shù)。

95、該技術(shù)方案還提供了一種用于實現(xiàn)所述的電力交易數(shù)據(jù)結(jié)算方法的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：處理器和存儲器，所述存儲器用于存儲計算機程序，所述計算機程序被所述處理器執(zhí)行時實現(xiàn)所述的電力交易數(shù)據(jù)結(jié)算方法。

96、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種基于大數(shù)據(jù)的電力交易數(shù)據(jù)結(jié)算方法及系統(tǒng)，具備以下有益效果：

97、1、本發(fā)明通過根據(jù)電力交易數(shù)據(jù)的特點，對第一基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中的異常數(shù)據(jù)進行篩選并剔除，同時通過計算各區(qū)域的電量差錯率和采集率，來判斷各區(qū)域的電力交易數(shù)據(jù)是否可靠，并選擇出具有異常用戶概率較高的區(qū)域進行后續(xù)的進一步計算，以方便后續(xù)能夠準(zhǔn)確的挑選出異常用戶，準(zhǔn)確性更高，且所使用的算力更小。

98、2、本發(fā)明通過基于區(qū)域和用戶兩個角度，建立用電量矩陣和用電變化矩陣，并將區(qū)域電量變化矩陣與用戶的用電變化矩陣通過關(guān)聯(lián)矩陣進行關(guān)聯(lián)，以發(fā)掘二者之間的聯(lián)系，從而方便后續(xù)進一步綜合考慮各用戶是否為異常用戶。

99、3、本發(fā)明通過根據(jù)關(guān)聯(lián)矩陣計算平均值矩陣和標(biāo)準(zhǔn)差矩陣，從而能夠進一步根據(jù)平均值矩陣和標(biāo)準(zhǔn)差矩陣構(gòu)建用戶用電量上下極限的上極限矩陣和下極限矩陣，從而進一步構(gòu)建判斷矩陣來表示用戶的用電量范圍，從而方便后續(xù)判斷用戶的用電量是否異常。

100、4、本發(fā)明通過構(gòu)建評估矩陣，來綜合統(tǒng)計各用戶在一段時間內(nèi)出現(xiàn)用電異常的次數(shù)，并且根據(jù)所涉及的時長來綜合計算異常閾值，從而能夠根據(jù)評估矩陣中各用戶的異常指數(shù)與異常閾值進行對比，以判斷各用戶在一定時間內(nèi)是否存在異常，從而能夠?qū)惓Ｓ脩艉Y選出來進行后續(xù)的進一步處理。