輸變電設(shè)備多維運維數(shù)據(jù)融合方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種輸變電設(shè)備多維運維數(shù)據(jù)融合方 法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著信息計算技術(shù)的不斷發(fā)展，電力行業(yè)各業(yè)務(wù)領(lǐng)域的信息系統(tǒng)建設(shè)也在不斷推 進，伴隨著信息系統(tǒng)的建設(shè)電網(wǎng)中得到的數(shù)據(jù)量來源越來越多。在電網(wǎng)規(guī)劃體系中，規(guī)劃、 技經(jīng)、評審等業(yè)務(wù)系統(tǒng)不斷積累了大量非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，由于這些數(shù)據(jù)在系統(tǒng)建設(shè)初期設(shè) 計要求各不統(tǒng)一，通常具有不同的格式，不同的業(yè)務(wù)屬性，造成了未來各業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)間數(shù) 據(jù)共享和交換的極大困難。
[0003] 傳統(tǒng)的輸變電設(shè)備數(shù)據(jù)管理方式僅僅是針對不同類型的數(shù)據(jù)采用對應(yīng)的存儲系 統(tǒng)進行存儲，當(dāng)需要進行數(shù)據(jù)訪問時從對應(yīng)的存儲系統(tǒng)中獲取相關(guān)數(shù)據(jù)信息，根據(jù)比較單 一的數(shù)據(jù)對輸變電設(shè)備進行評價。傳統(tǒng)的輸變電設(shè)備數(shù)據(jù)管理方式存在評價可靠性低的缺 點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 基于此，有必要針對上述問題，提供一種評價可靠性高的輸變電設(shè)備多維運維數(shù) 據(jù)融合方法和系統(tǒng)。
[0005] -種輸變電設(shè)備多維運維數(shù)據(jù)融合方法，包括以下步驟
[0006] 獲取與輸變電設(shè)備相關(guān)的多維數(shù)據(jù)，所述多維數(shù)據(jù)包括所述輸變電設(shè)備的基本信 息、原始監(jiān)測數(shù)據(jù)、預(yù)測試驗數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)和電能質(zhì)量信息；
[0007] 對所述多維數(shù)據(jù)進行分析融合處理，得到融合后的特征矢量；
[0008] 根據(jù)所述融合后的特征矢量對所述輸變電設(shè)備進行狀態(tài)評價得到評估結(jié)果，并根 據(jù)所述評估結(jié)果制定所述輸變電設(shè)備的運維策略；
[0009] 展示所述評估結(jié)果和所述運維策略。
[0010] -種輸變電設(shè)備多維運維數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)，包括：
[0011] 數(shù)據(jù)采集模塊，用于獲取與輸變電設(shè)備相關(guān)的多維數(shù)據(jù)，所述多維數(shù)據(jù)包括所述 輸變電設(shè)備的基本信息、原始監(jiān)測數(shù)據(jù)、預(yù)測試驗數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)和電能質(zhì)量信息；
[0012] 數(shù)據(jù)融合模塊，用于對所述多維數(shù)據(jù)進行分析融合處理，得到融合后的特征矢 量；
[0013] 狀態(tài)評價模塊，用于根據(jù)所述融合后的特征矢量對所述輸變電設(shè)備進行狀態(tài)評價 得到評估結(jié)果，并根據(jù)所述評估結(jié)果制定所述輸變電設(shè)備的運維策略；
[0014] 綜合展示模塊，用于展示所述評估結(jié)果和所述運維策略。
[0015] 上述輸變電設(shè)備多維運維數(shù)據(jù)融合方法和系統(tǒng)，獲取與輸變電設(shè)備相關(guān)的多維數(shù) 據(jù)，對多維數(shù)據(jù)進行分析融合處理，得到融合后的特征矢量。根據(jù)融合后的特征矢量對輸變 電設(shè)備進行狀態(tài)評價得到評估結(jié)果，并根據(jù)評估結(jié)果制定輸變電設(shè)備的運維策略，展示評 估結(jié)果和運維策略。在原始數(shù)據(jù)段進行匯集多維度數(shù)據(jù)源、不同格式的原始數(shù)據(jù)，通過融合 匯總后對輸變電設(shè)備進行評估，來指導(dǎo)運維和檢修策略的研究和執(zhí)行，確保評估結(jié)果的精 確性和可信度。
【附圖說明】
[0016] 圖1為一實施例中輸變電設(shè)備多維運維數(shù)據(jù)融合方法的流程圖；
[0017] 圖2為一實施例中對多維數(shù)據(jù)進行分析融合處理，得到融合后的特征矢量的流程 圖；
[0018] 圖3為另一實施例中輸變電設(shè)備多維運維數(shù)據(jù)融合方法的流程圖；
[0019] 圖4為一實施例中輸變電設(shè)備多維運維數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0020] 圖5為一實施例中數(shù)據(jù)融合模塊的結(jié)構(gòu)圖；
[0021] 圖6為另一實施例中輸變電設(shè)備多維運維數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0022] -種輸變電設(shè)備多維運維數(shù)據(jù)融合方法，適用于不同輸變電設(shè)備的多維數(shù)據(jù)融 合。如圖1所示，上述方法包括以下步驟：
[0023] 步驟S110 :獲取與輸變電設(shè)備相關(guān)的多維數(shù)據(jù)。多維數(shù)據(jù)包括輸變電設(shè)備的基 本信息、原始監(jiān)測數(shù)據(jù)、預(yù)測試驗數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)和電能質(zhì)量信息。本實施例中基本信息包 含輸變電設(shè)備的生產(chǎn)運維數(shù)據(jù)，還可包含設(shè)備名稱和地理位置等其他信息。具體可從生 產(chǎn)運維數(shù)據(jù)庫獲得輸變電設(shè)備的基本信息；從帶點檢測、在線監(jiān)測和SCADA(Supervisory ControlAndDataAcquisition，數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)）數(shù)據(jù)庫獲得設(shè)備的原始監(jiān)測 數(shù)據(jù)；從預(yù)測試驗數(shù)據(jù)庫獲得預(yù)測試驗數(shù)據(jù)；從webservice服務(wù)器獲取氣象數(shù)據(jù)；電能質(zhì) 量信息可直接從電能質(zhì)量數(shù)據(jù)庫獲取。
[0024] 步驟S120 :對多維數(shù)據(jù)進行分析融合處理，得到融合后的特征矢量。將獲取到的 多維數(shù)據(jù)進行分析融合處理，得到融合后的特征矢量以用于后續(xù)的狀態(tài)評估。在其中一個 實施例中，如圖2所述，步驟S120包括步驟S122至步驟S126。
[0025] 步驟S122 :根據(jù)預(yù)設(shè)閾值對多維數(shù)據(jù)進行異常數(shù)據(jù)清洗。預(yù)設(shè)閾值的具體取值可 根據(jù)實際情況進行調(diào)整，根據(jù)預(yù)設(shè)閾值對多維數(shù)據(jù)進行異常數(shù)據(jù)清洗，去掉異常數(shù)據(jù)和干 擾數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)處理準(zhǔn)確性。
[0026] 步驟S123 :對異常數(shù)據(jù)清洗后的多維數(shù)據(jù)進行格式轉(zhuǎn)換，得到轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)。對 從各數(shù)據(jù)庫獲得的可以準(zhǔn)確表征輸變電設(shè)備狀態(tài)的信息數(shù)據(jù)進行格式轉(zhuǎn)換，然后以相同的 數(shù)據(jù)格式進行后續(xù)的數(shù)據(jù)處理操作，提高數(shù)據(jù)處理便利性。本實施例中將多維數(shù)據(jù)全部轉(zhuǎn) 化為txt格式后進行數(shù)據(jù)存儲，處理簡便快捷。
[0027] 步驟S124 :對轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進行時間對準(zhǔn)。由于各個數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)測試間隔是不 同的，對于生產(chǎn)和運維數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)從設(shè)備出廠后，測試間隔不會變化。對于SCADA數(shù)據(jù)庫 的JMS文件是實時的，而e文件是3分鐘抽取一次；原始監(jiān)測數(shù)據(jù)和預(yù)測試驗數(shù)據(jù)是定時從 數(shù)據(jù)庫中抽?。粴庀髷?shù)據(jù)是每隔6分鐘從webservice服務(wù)器獲取一次；電能質(zhì)量是以diff 格式的文件，從已有的數(shù)據(jù)庫中定時抽取。
[0028] 將上述數(shù)據(jù)進行異常數(shù)據(jù)清洗和格式轉(zhuǎn)換后，對轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)進行時間對準(zhǔn)， 使數(shù)據(jù)在時間上對齊。具體地，對于全部的數(shù)據(jù)為實時數(shù)據(jù)η分鐘抽取一次，可以選擇中間 值η/2作為時間對準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)，其它數(shù)據(jù)的抽取時間以這個時間對準(zhǔn)，對于實時數(shù)據(jù)η/2采集 一次數(shù)據(jù)，對于η分鐘抽取一次的數(shù)據(jù)，使用前η分鐘和當(dāng)前時間的均值作為η/2時間的數(shù) 據(jù)，達(dá)到在時間軸上對齊的目的。
[0029] 本實施例中，選定SCADA數(shù)據(jù)庫的Ε文件的抽取時間為標(biāo)準(zhǔn)，從輸變電設(shè)備上線運 行開始3分鐘抽取一次數(shù)據(jù)，對于本身不是這個時間間隔的數(shù)據(jù)使用補齊和采樣的方法。 對于SCADA數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)3分鐘采樣一次；對于原始監(jiān)測數(shù)據(jù)3分鐘采樣一次；對于預(yù)測試 驗數(shù)據(jù)，如果該時段進行了試驗，從該時間開始3分鐘采樣一次，如果沒有試驗進行那么該 值設(shè)置為〇 ;對于氣象數(shù)據(jù)將3分鐘時的數(shù)據(jù)設(shè)置為和3分鐘之前相同；對于運維數(shù)據(jù)的采 樣時間從設(shè)備開始上線運行都是相同的，如果進行了運維，運維之后更新采樣時間。
[0030] 步驟S125 :對時間對準(zhǔn)后的數(shù)據(jù)進行歸一化處理，得到對應(yīng)的特征矢量。根據(jù)數(shù) 據(jù)的類型不同可對應(yīng)選擇具體的歸一化方式。在其中一個實施例中，步驟S125包括步驟1 和步驟2。
[0031] 步驟1 :對時間對準(zhǔn)后的基本信息、氣象數(shù)據(jù)和電能質(zhì)量信息進行線性歸一化變 換，得到對應(yīng)的特征矢量。具體對生產(chǎn)運維、氣象、電能質(zhì)量的數(shù)據(jù)進行線性變換使得所有 的數(shù)據(jù)都映射到[0，1]區(qū)間中。
[0032]
[0033] 其中，f為對數(shù)據(jù)X進行線性歸一化變換后的特征矢量，min為預(yù)設(shè)最小值，max為 預(yù)設(shè)最大值。
[0034] 步驟2 :對時間對準(zhǔn)后的原始監(jiān)測數(shù)據(jù)和預(yù)測試驗數(shù)據(jù)進行正態(tài)分布?xì)w一化處 理，得到對應(yīng)的特征矢量。由于原始監(jiān)測數(shù)據(jù)和預(yù)測試驗數(shù)據(jù)的分布近似為正態(tài)分布，可以 使用下面的方法進行歸一化。
[0035]
[0036] 其中，f為對數(shù)據(jù)X進行正態(tài)分布?xì)w一化變換后的特征矢量，μ為數(shù)據(jù)X的均值，σ為數(shù)據(jù)X的標(biāo)準(zhǔn)差。使用正態(tài)分布進行歸一化，將數(shù)據(jù)映射到一個固定的區(qū)間范圍內(nèi)。
[0037] 步驟S126 :根據(jù)預(yù)設(shè)權(quán)值對特征矢量進行融合處理，得到融合后的特征矢量。使 用自適應(yīng)加權(quán)融合的方法進行融合，預(yù)設(shè)權(quán)值的具體取值可根據(jù)實際情況調(diào)整。具體地，將 各個數(shù)據(jù)庫來的數(shù)據(jù)進行時間對準(zhǔn)和歸一化處理后，得到每個數(shù)據(jù)的特征矢量XiX2. ..Χη， 根據(jù)各個數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的重要性設(shè)置一個權(quán)值，然后將所有的特征矢量進行加權(quán)融合得到一 個可以表征設(shè)備狀態(tài)特征的特征矢量Υ，用作后續(xù)進行狀態(tài)評價。
[0038] 本實施例中，對各數(shù)據(jù)提取得到特征矢量Xi、Χ2、Χ3、Χ4、Χ5、Χ6，然后將所有的特征矢 量融合成為一個大的特征矢量Υ=[Xpx2, &，χ6]，將該特征矢量用作進行狀態(tài)評價。
[0039] 在步驟S110獲取到多維數(shù)據(jù)后，依次進行異常數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)格式