CN101771398B - 遥测数据的突变四边形滤波方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种遥测数据的突变四边形滤波方法，涉及数据处理技术领域；所要解决的是突变数据影响遥测数据分析结果的技术问题；该滤波方法的步骤：1)根据设定间隔ΔT取得遥测数据，采用N点或至少采用2点数据来计算斜率；2)四边形的趋势线斜率，如果采用N点法计算数据变化斜率KFi＝(Ki+2Ki-1…+2Ki-n+2+Ki-n+1)/(2n-2)；3)以上述斜率来绘制四边形，四边形的长边为时间轴，短边为趋势线浮动的宽度W；4)设定四边形起始边和终止边的坐标点；5)进行突变数据检别。本发明具有能直接剔除突变的遥测数据，并能给出预测的趋势数据，保证较高的数据质量的特点。
Description
技术领域
本发明涉及数据处理技术，特别是涉及一种用于电力系统的SCADA(数据采集与监视控制系统)遥测数据突变处理技术。
背景技术
电力系统实时遥测数据上行到主站周期一般为2～3秒，是大多数实时应用分析软件数据源，对这个数据源的滤波处理就具有普遍意义。
实时遥测数据，在采集过程中，由于采集装置、数据通道等原因可能发生数据突变，这种突变的数据可能对应用分析软件造成影响，带来不准确的分析结果。目前国内电力应用分析软件对数据处理采用分析采集数据的质量码，完全是基于一个独立断面的数据处理，并没有在时间视窗上对数据的关联处理，没有考虑到数据的突变，以及数据变化趋势的影响。
发明内容
针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种能直接剔除突变的遥测数据，并能给出预测的趋势数据，保证较高的数据质量的遥测数据的突变四边形滤波方法。
为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种遥测数据的突变四边形滤波方法，其特征在于，滤波方法的步骤：
1)根据设定间隔ΔT取得遥测数据，采用N点或至少采用2点数据来计算斜率，Ti-N时刻数据为Pi-N，Ti-2时刻数据为Pi-2，Ti-1时刻数据为Pi-1，当前为Ti时刻数据为Pi，i时刻斜率Ki＝(Pi-Pi-1)/ΔT；
2)四边形的趋势线斜率，如果采用2点法计算数据变化斜率KFi＝(ki+ki-1)/2，如果采用3点法计算斜率KFi＝(Ki+2Ki-1+Ki-2)/4，如果采用N点法计算数据变化斜率KFi＝(Ki+2Ki-1…+2Ki-n+2+Ki-n+1)/(2n-2)；
3)以上述斜率来绘制四边形，四边形的长边为时间轴，短边为趋势线浮动的宽度W，W和时间有关；i时刻为Wi，Wi＝(Pi-Pi-1)×Kshort，Kshort为一个突变检测域度，大约为5％；
4)四边形起始边2个坐标点分别为(Ti，Pi+0.5×Wi)，(Ti，Pi-0.5×Wi)；
5)四边形终止边2个坐标点分别为(Ti+1，Pi+0.5×Wi+ΔT×KFi)，(Ti+1，Pi-0.5×Wi+ΔT×KFi)；
6)突变数据检别：如果在i+1时刻，采集的数据点Pi+1在四边形围成的区域上，则Pi+1未突变；反之数据发生突变，则修正Pi+1的值为四边形的极值点，即如果Pi+1≥Pi+0.5×Wi+ΔT×KiPi+1，则Pi+1＝Pi+0.5×Wi+ΔT×Ki，如果Pi+1≤Pi-0.5×Wi+ΔT×KiPi+1，则Pi+1＝Pi-0.5×Wi+ΔT×Ki。
利用本发明提供的遥测数据的突变四边形滤波方法，由于采用数据四边形的滤波方法，所以能直接剔除突变的遥测数据，并能给出预测的趋势数据，保证较高的数据质量。
附图说明
图1是本发明实施例遥测数据四边形突变滤波原理图；
图2是本发明实施例遥测数据四边形突变滤波流程图。
具体实施方式
以下结合附图说明对本发明的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似方法及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。
如图1所示，本发明的遥测数据突变四边形滤波方法的原理：四边形为SCADA采集数据预测的趋势线，把趋势线上下浮动和时间轴形成的数据区。如果下一个数据落在数据区内，则数据正常，否则为突变数据。
如图1、图2所示，本发明所采用的遥测数据的突变四边形滤波方法具体步骤如下：
1)根据一定间隔ΔT取得遥测数据，至少采用2点数据，Ti-2时刻数据为Pi- 2，Ti-1时刻数据为Pi-1，当前为Ti时刻数据为Pi，i时刻斜率Ki＝(Pi-Pi-1)/ΔT；
2)四边形的趋势线斜率，如果采用2点法计算数据变化斜率KFi＝(ki+ki-1)/2，如果采用3点法计算斜率KFi＝(Ki+2Ki-1+Ki-2)/4，如果采用N点法计算数据变化斜率KFi＝(Ki+2Ki-1…+2Ki-n+2+Ki-n+1)/(2n-2)；
3)以上述斜率来绘制四边形，四边形的长边为时间轴，短边为趋势线浮动的宽度W，W和时间有关。i时刻为Wi，Wi＝(Pi-Pi-1)×Kshort，Kshort为一个突变检测域度，大约为5％；
4)四边形起始边2个坐标点分别为(Ti，Pi+0.5×Wi)，(Ti，Pi-0.5×Wi)；
5)四边形终止边2个坐标点分别为(Ti+1，Pi+0.5×Wi+ΔT×KFi)，(Ti+1，Pi-0.5×Wi+ΔT×KFi)；
6)突变数据检别：如果在i+1时刻，采集的数据点Pi+1在四边形围成的区域上，则Pi+1未突变；反之数据发生突变，则修正Pi+1的值为四边形的极值点，即如果Pi+1≥Pi+0.5×Wi+ΔT×KFiPi+1，则Pi+1＝Pi+0.5×Wi+ΔT×KFi，如果Pi+1≤Pi-0.5×Wi+ΔT×KFiPi+1，则Pi+1＝Pi-0.5×Wi+ΔT×KFi。
Claims (1)
1.一种遥测数据的突变四边形滤波方法，其特征在于，滤波方法的步骤：
1)根据设定间隔ΔT取得遥测数据，采用N点或至少采用2点数据来计算斜率，Ti-N时刻数据为Pi-N，Ti-2时刻数据为Pi-2，Ti-1时刻数据为Pi-1，当前为Ti时刻数据为Pi，i时刻斜率Ki＝(Pi-Pi-1)/ΔT；
2)四边形的趋势线斜率，采用N点法计算数据变化斜率KFi＝(Ki+2Ki-1…+2Ki -N+2+Ki-N+1)/(2N-2)；
3)以上述斜率来绘制四边形，四边形的长边为时间轴，短边为趋势线浮动的宽度W，W和时间有关；i时刻为Wi，Wi＝(Pi-Pi-1)×Kshort，Kshort为一个突变检测域度，为5％；
4)四边形起始边2个坐标点分别为(Ti，Pi+0.5×Wi)，(Ti，Pi-0.5×Wi)；
5)四边形终止边2个坐标点分别为(Ti+1，Pi+0.5×Wi+ΔT×KFi)，(Ti+1，Pi-0.5×Wi+ΔT×KFi)；
6)突变数据检测：如果在i+1时刻，采集的数据点Pi+1在四边形围成的区域上，则Pi+1未突变；反之数据发生突变，则修正Pi+1的值为四边形的极值点，即如果Pi+1≥Pi+0.5×Wi+ΔT×KiPi+1，则Pi+1＝Pi+0.5×Wi+ΔT×Ki，如果Pi+1≤Pi-0.5×Wi+ΔT×KiPi+1，则Pi+1＝Pi-0.5×Wi+ΔT×Ki。
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