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申请/专利权人:国网山东省电力公司泰安供电公司;国网山东省电力公司新泰市供电公司;国网山东省电力公司肥城市供电公司
摘要:本发明涉及数据处理技术领域,具体涉及基于电参数分析的台区电压监测数据处理方法及系统,包括:获取电压数据集,根据每个电压数据的数值,得到每个电压数据的局部突兀程度;根据每个电压数据的数值及局部突兀程度,得到每个电压数据的疑似噪声影响程度,进而得到自适应电压数据;根据每个自适应电压数据的疑似噪声影响程度与每个电压数据的数值,得到每个自适应电压数据的噪声表现程度;进而得到每个自适应电压数据的滤波窗口尺寸;从而得到去噪后的电压数据集,进行电压数据的监测。本发明旨在解决对电压数据集中的电压数据进行异常监测时受噪声干扰导致监测效果不佳的问题。
主权项:1.基于电参数分析的台区电压监测数据处理方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:获取多个时刻的电压数据,得到电压数据集,所述电压数据集中包含若干电压数据;获取每个电压数据的若干邻近数据,根据每个电压数据及邻近数据的数值与直线拟合下的分布,得到每个电压数据的局部突兀程度;基于电压数据集得到电压数据集的电压数据曲线、趋势项及电压拟合曲线;移动趋势项并与电压数据曲线进行比对,结合电压拟合曲线中数据点的斜率,得到每个电压数据的若干对应电压数据;根据每个电压数据及对应电压数据的数值及局部突兀程度,得到每个电压数据的疑似噪声影响程度,进而得到电压数据集中若干自适应电压数据;获取每个自适应电压数据的若干更新邻近数据,根据每个自适应电压数据的更新邻近数据的数值,以及每个自适应电压数据的疑似噪声影响程度,得到每个自适应电压数据的噪声表现程度;预设每个电压数据的初始滤波窗口尺寸,根据每个自适应电压数据的噪声表现程度,得到每个自适应电压数据的滤波窗口尺寸;根据每个自适应电压数据的滤波窗口尺寸与每个电压数据的初始滤波窗口尺寸,得到去噪后的电压数据集;根据去噪后的电压数据集,进行电压数据的监测;所述获取每个电压数据的若干邻近数据,根据每个电压数据及邻近数据的数值与直线拟合下的分布,得到每个电压数据的局部突兀程度,包括的具体方法为:在第个电压数据两侧各选取个电压数据,记为第个电压数据的邻近数据,其中为预设的一侧选取个数;将第个电压数据与其所有邻近数据,映射到横坐标为电压数据的采集时间,纵坐标为电压数据的数值的时间-数值坐标系中;对时间-数值坐标系中的第个电压数据与其所有邻近数据通过最小二乘法进行直线拟合,得到拟合直线,记为第个电压数据的拟合直线;将第个电压数据的数值绝对值与第个电压数据的拟合直线中第个电压数据的拟合值的差值绝对值,记为第个电压数据的拟合误差;将第个电压数据的第个邻近数据的数值绝对值,与该邻近数据在第个电压数据的拟合直线中对应拟合值的差值绝对值,记为第个电压数据的第个邻近数据的拟合误差;根据第个电压数据及其邻近数据的数值与拟合误差,得到第个电压数据的局部突兀程度,具体计算公式如下: 式中,表示第个电压数据的局部突兀程度,表示第个电压数据的数值,表示第个电压数据的邻近数据的个数,表示第个电压数据的第个邻近数据的数值,表示第个电压数据的拟合误差,表示第个电压数据的第个邻近数据的拟合误差,表示绝对值函数,表示归一化函数;所述基于电压数据集得到电压数据集的电压数据曲线、趋势项及电压拟合曲线,包括的具体方法为:将电压数据集中的电压数据映射到时间-数值坐标系中,得到若干电压数据点,连接电压数据点得到电压数据集的电压数据曲线;通过时序分解算法对电压数据曲线进行分解,得到电压数据集的趋势项;对时间-数值坐标系中所有电压数据点进行最小二乘法拟合,得到电压数据集的拟合曲线,记为电压拟合曲线;所述移动趋势项并与电压数据曲线进行比对,结合电压拟合曲线中数据点的斜率,得到每个电压数据的若干对应电压数据,包括的具体方法为:对电压数据集的趋势项沿纵轴方向移动,在移动过程中第个电压数据的趋势项与第个电压数据点重合时,将此时的趋势项与电压数据曲线的交点,记为第个电压数据的疑似对应电压数据;获取电压拟合曲线中每个数据点的斜率,记为每个数据点对应的电压数据的拟合斜率;将拟合斜率的符号与第个电压数据的拟合斜率的符号相同的第个电压数据的疑似对应电压数据,记为第个电压数据的对应电压数据;所述根据每个电压数据及对应电压数据的数值及局部突兀程度,得到每个电压数据的疑似噪声影响程度,包括的具体方法为:将每个电压数据的数值减去相邻下一个电压数据的数值得到的差值,记为每个电压数据的斜率因子;将每个电压数据的斜率因子与预设的采集间隔的比值,记为每个电压数据的原始斜率;根据第个电压数据及其对应电压数据的原始斜率与局部突兀程度,得到第个电压数据的疑似噪声影响程度,具体计算公式如下: 式中,表示第个电压数据的疑似噪声影响程度,表示第个电压数据的局部突兀程度,表示第个电压数据的第个对应电压数据的局部突兀程度,表示第个电压数据的原始斜率,表示第个电压数据的第个对应电压数据的原始斜率,表示第个电压数据的对应电压数据的个数,表示绝对值函数,表示归一化函数;所述得到电压数据集中若干自适应电压数据,包括的具体方法为:预设疑似噪声阈值,如果,将第个电压数据作为一个自适应电压数据;所述获取每个自适应电压数据的若干更新邻近数据,根据每个自适应电压数据的更新邻近数据的数值,以及每个自适应电压数据的疑似噪声影响程度,得到每个自适应电压数据的噪声表现程度,包括的具体方法为:在电压数据集中,以第个自适应电压数据为中心,将第个自适应电压数据左侧的个电压数据与右侧的个电压数据,记为第个自适应电压数据的更新邻近数据,其中为预设的一侧更新选取个数;根据自适应电压数据的疑似噪声影响程度,以及每个电压数据的数值与原始斜率,得到每个自适应电压数据的噪声表现程度,具体计算公式如下: 式中,表示第个自适应电压数据的噪声表现程度,表示第个自适应电压数据的疑似噪声影响程度,表示第个自适应电压数据的左侧所有更新邻近数据的数值绝对值的均值,表示第个自适应电压数据的右侧所有更新邻近数据的数值绝对值的均值,表示第个自适应电压数据的左侧所有更新邻近数据的原始斜率绝对值的均值,表示第个自适应电压数据的右侧所有更新邻近数据的原始斜率绝对值的均值,为超参数;所述根据每个自适应电压数据的噪声表现程度,得到每个自适应电压数据的滤波窗口尺寸,包括的具体公式为: 式中,表示第个自适应电压数据的滤波窗口尺寸的长度,表示初始滤波窗口尺寸的长度,表示第个自适应电压数据的噪声表现程度,表示预设的尺寸调整系数,表示向下取整函数。
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