CN107730037A - 一种基于关联规则算法的avc影响因子分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于关联规则算法的AVC影响因子分析方法，包括以下步骤：(1)数据保存；(2)数据预处理：去掉无效数据；(3)关联规则算法分析：采用关联规则算法对所有保存的数据进行分析，最终求得影响AVC调节策略的影响因子。将电网数据抽象成简单的影响因子，这样只需对单个因子和AVC调节结果进行关联规则算法分析，就可以求得该因子与AVC调节结果是否有关联。本发明模型简单，计算准确，摆脱了纯理论分析或者经验判断带来的弊端；另外，本方法可以根据需要，修改相关指标，从而在不同层次，不同程度上对影响因子进行归类，方便灵活，实用性强。
Description
技术领域
本发明涉及电网电压无功综合控制优化系统领域技术，特别涉及一种基于关联规则算法的AVC影响因子分析方法。
背景技术
目前没有对AVC调节策略影响因子的类似分析方法。在传统理论中，二级电压控制系统和变电站电压控制系统中，AVC调节策略常采用基于专家规则的九区图或者十七区图法。其理论是基于传统的电压无功控制理论，只考虑其中的电压和无功影响，不够精细和完善。如果能够引入大数据分析技术，对AVC调节策略的影响因子进行分析，就可以摆脱了长期依赖人工经验的缺点，找出电网中所有影响AVC调节的因素，为后续有针对性的优化改进提供量化数据。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种基于关联规则算法的AVC影响因子分析方法，其简单易用、可靠性高、计算准确，能够完全依赖历史记录数据而不是人为经验或者主观判断。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
该种基于关联规则算法的AVC影响因子分析方法，包括以下步骤：
(1)数据保存:先保存三个月及以上的AVC调节前后的数据断面和AVC调节结果，数据断面中包含所有实时遥信遥测数据、天气数据、调节时；调节结果包括是否成功，电压无功是否合格；
(2)数据预处理：去掉无效数据；
(3)关联规则算法分析：采用关联规则算法对所有保存的数据进行分析，最终求得影响 AVC调节策略的影响因子。
进一步，所述步骤(1)包括以下步骤：
(1.1)定时检测AVC系统中是否有新的调节策略生成；
(1.2)检测到有新的调节策略，记录当前所有的遥信遥测数据，启动结果判断过程。如果无新调节策略，则返回1；
(1.3)检查是否收到调节完成信号，根据调节完成结果，设置本次调节结果为成功或者失败，记录新的数据断面，同时获取天气数据、记录操作时间，和2中记录的数据保存为一次调节记录，返回1；
(1.4)检查是否超时，如果超时，修改操作结果为失败、保存新的数据断面，并结束本次调节记录过程，返回1；未超时，则回到3等待下个周期判断。
进一步，所述步骤(2)包括以下步骤：
(2.1)读取一条记录，读取该记录操作结果为成功或者失败；
(2.2)对于成功的记录，检测操作前后的数据断面，如果操作前后的所有数据都无变化，则该条记录为无效记录，进行过滤处理；
(2.3)对于失败的记录，检测操作前后的数据断面，如果操作前后的相关数据的变化大于2％，则判断该记录为无效数据，进行过滤处理；
(2.4)过滤处理的数据将从数据记录集中删除，不进行下一环节。
进一步，所述步骤(3)包括如下步骤：
(3.1)读取所有经过预处理的数据集合，按存盘顺序对任一记录中的除操作结果项外的所有数据项集合进行编号1、2、……、N，数据项个数为N个；
(3.2)对任一记录中的数据项按遥信、遥测进行分类，得到遥信集(YX)、遥测集(YC) 和操作结果项，对YX集进行编号，编号为1、2、……、L，遥信个数为L，同样依次对YC 集中的数据项进行编号，编号为1、2、……、M，显然有M+L＝N；
(3.3)根据遥信或者遥测支持度的计算公式求取第i项遥信与操作结果的支持度；
(3.4)判断该遥信是否为影响因子，判断方法如下：如果该遥信状态为1的支持度等于该遥信状态0的支持度，或者二者的差别小于10％，则认为该遥信状态与AVC调节结果无关联，将i项遥信编号从YX集中删除；否则该遥信为AVC调节关联因子，保留该项；
(3.5)对YX集中所有的遥信进行同样的分析处理，最终得到关联因子遥信集YX1；
(3.6)计算集合数据断面中h项遥测的支持度；
(3.7)对所有的遥测进行同样的分析处理，最终得到影响因子遥测集YC1；
(3.8)得到的YX1和YC1为该电网中AVC影响因子集。
进一步，所述步骤(3.3)中，求取方法如下：
分别计算集合数据断面中每一个遥信的两种状态(0和1)的支持度，其中遥信状态为1 支持度定义为：该遥信值为1时，调节结果为成功的次数除以该遥信值为1时的调节记录总次数；该遥信值为0支持度定义为：该遥信值为0时，调节结果为成功的次数除以该遥信值为0时的调节记录次数。
进一步，所述步骤(3.6)的计算方法如下：遥测根据所有数据集合中从Ymax到Ymin分为三段，即遥测高段、遥测中段和遥测低段，其中，遥测高段值区间为(Ymax-(Ymax-Ymin)/3， Ymax)，遥测中段为(Ymax-2*(Ymax-Ymin)/3，Ymax-(Ymax-Ymin)/3)，遥测低段为(Ymin， Ymax-2*(Ymax-Ymin)/3)，遥测高段的支持度为遥测处于高估区域操作结果为成功的次数除以遥测处于高段区域时的操作记录个数，分别计算该遥测高段、中段和低段的支持度，如果任意二者的支持度相等或者差别小于10％，则认为该遥测值与AVC调节结果无关联，不构成关联项集；如h项遥测与AVC调节结果不关联，则将h项从YC集中剔除。
进一步，步骤(1.1)中，定时检测的周期为30秒。
本发明的有益效果是：
本发明基于关联规则算法的AVC影响因子分析方法，将电网数据抽象成简单的影响因子，这样只需对单个因子和AVC调节结果进行关联规则算法分析，就可以求得该因子与AVC调节结果是否有关联。其优点很明显，模型简单，计算准确，从而摆脱纯理论分析或者经验判断；本方法可以根据需要，修改相关指标，从而在不同层次，不同程度上对影响因子进行归类，方便灵活，实用性强。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：
附图1为本发明结构示意图；
具体实施方式
以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。
如图1所示，本发明的基于关联规则算法的AVC影响因子分析方法，包括以下步骤：
步骤(1)数据保存:先保存三个月及以上的AVC调节前后的数据断面和AVC调节结果，数据断面中包含所有实时遥信遥测数据、天气数据、调节时；调节结果包括是否成功，电压无功是否合格；
具体而言，步骤(1)包括以下步骤：
(1.1)定时检测AVC系统中是否有新的调节策略生成，本实施例中，定时检测的周期为 30秒；
(1.2)检测到有新的调节策略，记录当前所有的遥信遥测数据，启动结果判断过程。如果无新调节策略，则返回1；
(1.3)检查是否收到调节完成信号，根据调节完成结果，设置本次调节结果为成功或者失败，记录新的数据断面，同时获取天气数据、记录操作时间，和2中记录的数据保存为一次调节记录，返回1；
(1.4)检查是否超时，如果超时，修改操作结果为失败、保存新的数据断面，并结束本次调节记录过程，返回1；未超时，则回到3等待下个周期判断；
步骤(2)：数据预处理：去掉无效数据；
具体包括以下步骤：
(2.1)读取一条记录，读取该记录操作结果为成功或者失败；
(2.2)对于成功的记录，检测操作前后的数据断面，如果操作前后的所有数据都无变化，则该条记录为无效记录，进行过滤处理；
(2.3)对于失败的记录，检测操作前后的数据断面，如果操作前后的相关数据的变化大于2％，则判断该记录为无效数据，进行过滤处理；
(2.4)过滤处理的数据将从数据记录集中删除，不进行下一环节。
步骤(3)关联规则算法分析：采用关联规则算法对所有保存的数据进行分析，最终求得影响AVC调节策略的影响因子。
具体而言，包括如下步骤：
(3.1)读取所有经过预处理的数据集合，按存盘顺序对任一记录中的除操作结果项外的所有数据项集合进行编号1、2、……、N，数据项个数为N个；
(3.2)对任一记录中的数据项按遥信、遥测进行分类，得到遥信集(YX)、遥测集(YC) 和操作结果项，对YX集进行编号，编号为1、2、……、L，遥信个数为L，同样依次对YC 集中的数据项进行编号，编号为1、2、……、M，显然有M+L＝N；
(3.3)根据遥信或者遥测支持度的计算公式求取第i项遥信与操作结果的支持度，求取方法如下：
分别计算集合数据断面中每一个遥信的两种状态(0和1)的支持度，其中遥信状态为1 支持度定义为：该遥信值为1时，调节结果为成功的次数除以该遥信值为1时的调节记录总次数；该遥信值为0支持度定义为：该遥信值为0时，调节结果为成功的次数除以该遥信值为0时的调节记录次数。
(3.4)判断该遥信是否为影响因子，判断方法如下：如果该遥信状态为1的支持度等于该遥信状态0的支持度，或者二者的差别小于10％，则认为该遥信状态与AVC调节结果无关联，将i项遥信编号从YX集中删除；否则该遥信为AVC调节关联因子，保留该项；
(3.5)对YX集中所有的遥信进行同样的分析处理，最终得到关联因子遥信集YX1；
(3.6)计算集合数据断面中h项遥测的支持度；计算方法如下：遥测根据所有数据集合中从Ymax到Ymin分为三段，即遥测高段、遥测中段和遥测低段，其中，遥测高段值区间为(Ymax-(Ymax-Ymin)/3，Ymax)，遥测中段为(Ymax-2*(Ymax-Ymin)/3， Ymax-(Ymax-Ymin)/3)，遥测低段为(Ymin，Ymax-2*(Ymax-Ymin)/3)，遥测高段的支持度为遥测处于高估区域操作结果为成功的次数除以遥测处于高段区域时的操作记录个数，分别计算该遥测高段、中段和低段的支持度，如果任意二者的支持度相等或者差别小于10％，则认为该遥测值与AVC调节结果无关联，不构成关联项集；如h项遥测与AVC调节结果不关联，则将h项从YC集中剔除。
(3.7)对所有的遥测进行同样的分析处理，最终得到影响因子遥测集YC1；
(3.8)得到的YX1和YC1为该电网中AVC影响因子集。
本发明引入大数据分析技术，对AVC调节策略的影响因子进行分析，摆脱了长期依赖人工经验的缺点，可以找出电网中所有影响AVC调节的因素，为后续有针对性的优化改进提供量化数据。本方法可以根据需要，修改相关指标，从而在不同层次，不同程度上对影响因子进行归类，方便灵活，实用性强。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (7)
1.基于关联规则算法的AVC影响因子分析方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
(1)数据保存:先保存三个月及以上的AVC调节前后的数据断面和AVC调节结果，数据断面中包含所有实时遥信遥测数据、天气数据、调节时；调节结果包括是否成功，电压无功是否合格；
(2)数据预处理：去掉无效数据；
(3)关联规则算法分析：采用关联规则算法对所有保存的数据进行分析，最终求得影响AVC调节策略的影响因子。
2.根据权利要求1所述的基于关联规则算法的AVC影响因子分析方法，其特征在于：所述步骤(1)包括以下步骤：
(1.1)定时检测AVC系统中是否有新的调节策略生成；
(1.2)检测到有新的调节策略，记录当前所有的遥信遥测数据，启动结果判断过程。如果无新调节策略，则返回1；
(1.3)检查是否收到调节完成信号，根据调节完成结果，设置本次调节结果为成功或者失败，记录新的数据断面，同时获取天气数据、记录操作时间，和2中记录的数据保存为一次调节记录，返回1；
(1.4)检查是否超时，如果超时，修改操作结果为失败、保存新的数据断面，并结束本次调节记录过程，返回1；未超时，则回到3等待下个周期判断。
3.根据权利要求1所述的基于关联规则算法的AVC影响因子分析方法，其特征在于：所述步骤(2)包括以下步骤：
(2.1)读取一条记录，读取该记录操作结果为成功或者失败；
(2.2)对于成功的记录，检测操作前后的数据断面，如果操作前后的所有数据都无变化，则该条记录为无效记录，进行过滤处理；
(2.3)对于失败的记录，检测操作前后的数据断面，如果操作前后的相关数据的变化大于2％，则判断该记录为无效数据，进行过滤处理；
(2.4)过滤处理的数据将从数据记录集中删除，不进行下一环节。
4.根据权利要求1所述的基于关联规则算法的AVC影响因子分析方法，其特征在于：所述步骤(3)包括如下步骤：
(3.1)读取所有经过预处理的数据集合，按存盘顺序对任一记录中的除操作结果项外的所有数据项集合进行编号1、2、……、N，数据项个数为N个；
(3.2)对任一记录中的数据项按遥信、遥测进行分类，得到遥信集(YX)、遥测集(YC)和操作结果项，对YX集进行编号，编号为1、2、……、L，遥信个数为L，同样依次对YC集中的数据项进行编号，编号为1、2、……、M，显然有M+L＝N；
(3.3)根据遥信或者遥测支持度的计算公式求取第i项遥信与操作结果的支持度；
(3.4)判断该遥信是否为影响因子，判断方法如下：如果该遥信状态为1的支持度等于该遥信状态0的支持度，或者二者的差别小于10％，则认为该遥信状态与AVC调节结果无关联，将i项遥信编号从YX集中删除；否则该遥信为AVC调节关联因子，保留该项；
(3.5)对YX集中所有的遥信进行同样的分析处理，最终得到关联因子遥信集YX1；
(3.6)计算集合数据断面中h项遥测的支持度；
(3.7)对所有的遥测进行同样的分析处理，最终得到影响因子遥测集YC1；
(3.8)得到的YX1和YC1为该电网中AVC影响因子集。
5.根据权利要求4所述的基于关联规则算法的AVC影响因子分析方法，其特征在于：所述步骤(3.3)中，求取方法如下：
分别计算集合数据断面中每一个遥信的两种状态的支持度，其中遥信状态为1支持度定义为：该遥信值为1时，调节结果为成功的次数除以该遥信值为1时的调节记录总次数；该遥信值为0支持度定义为：该遥信值为0时，调节结果为成功的次数除以该遥信值为0时的调节记录次数。
6.根据权利要求1或2或3所述的基于关联规则算法的AVC影响因子分析方法，其特征在于：所述步骤(3.6)的计算方法如下：遥测根据所有数据集合中从Ymax到Ymin分为三段，即遥测高段、遥测中段和遥测低段，其中，遥测高段值区间为(Ymax-(Ymax-Ymin)/3，Ymax)，遥测中段为(Ymax-2*(Ymax-Ymin)/3，Ymax-(Ymax-Ymin)/3)，遥测低段为(Ymin，Ymax-2*(Ymax-Ymin)/3)，遥测高段的支持度为遥测处于高估区域操作结果为成功的次数除以遥测处于高段区域时的操作记录个数，分别计算该遥测高段、中段和低段的支持度，如果任意二者的支持度相等或者差别小于10％，则认为该遥测值与AVC调节结果无关联，不构成关联项集；如h项遥测与AVC调节结果不关联，则将h项从YC集中剔除。
7.根据权利要求2所述的基于关联规则算法的AVC影响因子分析方法，其特征在于：所述步骤(1.1)中，定时检测的周期为30秒。
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