CN108830406A - 一种基于数据挖掘的主配网预停电配置方法 - Google Patents

一种基于数据挖掘的主配网预停电配置方法 Download PDF

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Abstract

一种基于数据挖掘的主配网预停电配置方法,包括历史停电数据的收集,数据预处理储存,预停电相关因子提取,预停电时序预测分析,停电影响范围,停电经济损失预估,停电时长判断,最终实现预停电安排的优化。通过对全省电网的主配网历史预停电数据进行分析挖掘,联系相关经济数据,以及主配网设备指标数据,天气,节假日数据,对电网预停电事件在时序上进行预测,并分析不同类型预停电的影响范围,造成的经济损失大小,停电时间等,根据结果对未来预停电计划的合理制定,提供全面有效的分析依据,减少了计划制定的混乱,减少经济损失,提高用电客户对于电网服务的满意度。

Description

一种基于数据挖掘的主配网预停电配置方法
技术领域
本发明属于配电管理系统建设与应用领域,具体涉及一种基于数据挖掘的主配网预停电配置方法。
背景技术
目前,电网调控中心在负责全省综合停电计划的管理和执行时,支撑综合停电计划管理的主要是OMS及融冰检修系统,主要功能是数据的填报,流程审核及相关安全约束规则的校验功能,对于预停电计划的生成还处于人工方式,面对系统和外部大量的数据不能及时有效的处理,预停电计划处于混乱状态,给客户和电网造成较大的经济损失,降低了客户对于电网服务的满意度。
中国专利(公开号:CN105069529A)公开了一种预安排停电时间预测方法及系统,其使用了历史数据样本确定回归系数和相应的线性模型,并根据相应系数确定预安排停电的时间,考虑了供应能力、网络结构水平、运行管理水平、装备技术水平及基建技改投资等多方面生产管控因素,并未从整体上将一个省内的所有停电数据进行计算,此外,其使用的线性回归系数和系统用于确定停电时间的方案精确度难以得到保障。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供了一种基于数据挖掘的主配网预停电配置方法。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种基于数据挖掘的主配网预停电配置方法,其特征在于包括以下步骤:
步骤一,采集省内电网系统主配网停电的相关数据,包括主配网配网计划施工相关历史数据、用户工程相关历史数据、主配网历史检修数据以及市政工程建设相关历史数据;
步骤二,对数据进行预处理,对缺失部分较小的数据进行补充,剔除残缺较大的数据和数据异常的数据,并对数据进行标准化处理;
步骤三,提取停电相关的特征因子,对历史预停电信息进行分类和聚类;
步骤四,进行预停电时序预测,利用深度学习的方法分析不同类型的预停电对电网的影响范围大小,经济损失估计,时间长短预测;
步骤五,制定未来时间的预停电计划。
进一步的,所述步骤一中所收集的停电相关数据还包括电网主配网的设备指标数据,天气,节假日数据的采集。
进一步的,所述步骤二中的数据预处理包括对数据缺失值,异常值的处理,对于数据非结构化的数据进行转换,将其转换为可计算的形式。
进一步的,所述步骤三中在提取特征因子时,采用皮尔逊相关系数的方法,将高维的特征因子降维,选取相关性大的特征因子,针对不同类型的预停电进行聚类。
进一步的,所述步骤四中,通过建立神经网络时序模型对预停电时间进行预测,并根据深度学习自动测算不同类型预停电将要影响的范围大小,经济损失大小,影响时长。
进一步的,所述步骤五中,在制定未来时间的预停电计划时,根据步骤四的结果进行时间上的安排。
本发明的有益效果在于:通过本发明的实施,对全省电网的主配网历史预停电数据进行分析挖掘,联系相关经济数据,以及主配网设备指标数据,天气,节假日数据,对电网预停电事件在时序上进行预测,并分析不同类型预停电的影响范围,造成的经济损失大小,停电时间等,根据结果对未来预停电计划的合理制定,提供全面有效的分析依据,减少了计划制定的混乱,减少经济损失,提高用电客户对于电网服务的满意度。
附图说明
图1是本发明的流程示意图。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案,但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1所示,一种基于数据挖掘的主配网预停电配置方法,其特征在于包括以下步骤:
步骤一,采集省内电网系统主配网停电的相关数据,包括主配网配网计划施工相关历史数据、用户工程相关历史数据、主配网历史检修数据以及市政工程建设相关历史数据;
全省的停电相关数据包括:主配网配网计划施工相关历史数据,用户工程相关历史数据,主配网历史检修数据,市政工程建设相关历史数据等,除了直接与预安排停电的电网相关数据外,还包括间接相关的天气历史数据,节假日时间段数据,设备性能指标数据,电力相关的经济数据等。
步骤二,对数据进行预处理,对缺失部分较小的数据进行补充,剔除残缺较大的数据和数据异常的数据,并对数据进行标准化处理;
针对采集的庞大数据利用大型数据库进行存储,并进行数据的预处理,利用拉格朗日插值,平均数等方法对不同的缺失较少的数据段进行数据的完整性补充,针对数据残缺较严重,数据表现特别异常的数据进行剔除,对于非结构化的数据进行转换,将其转换成可进行数值计算的类型,为保证数据的统一,对数据进行标准化处理,最后对数据进行时间上的对齐,以保证数据之间的关联性不会发生质的变化,接下来进行下一步。
步骤三,提取停电相关的特征因子,对历史预停电信息进行分类和聚类;
对于预停电主要要判别预停电的类型,时间,影响范围,时长等直接性特征因子,通过相关性分析提取预停电相关的间接因子,如天气,节假日,经济,设备使用情况等,针对不同的预停电类型进行聚类,并且利用皮尔逊相关系数的方法找出与该预停电类型间接相关的特征因子。
步骤四,进行预停电时序预测,利用深度学习的方法分析不同类型的预停电对电网的影响范围大小,经济损失估计,时间长短预测;
设定时间为一年,以市政施工为例,利用深度神经网络训练因为市政施工而停电的历史数据和相关特征因子数据,预测一年内将会因为市政施工而导致停电的时间区域,计算机自动评估优化停电影响范围,经济损失和时间长短。
步骤五,制定未来时间的预停电计划。
根据步骤四的结果根据实际需要制定未来时间的预停电计划,不仅仅是根据计算机的结果,还需要结合业务理解和实际需要,在计划的过程中不断的改进和优化。
进一步的,进一步的,所述步骤一中所收集的停电相关数据还包括电网主配网的设备指标数据,天气,节假日数据的采集。
进一步的,所述步骤二中的数据预处理包括对数据缺失值,异常值的处理,对于数据非结构化的数据进行转换,将其转换为可计算的形式。
进一步的,所述步骤三中在提取特征因子时,采用皮尔逊相关系数的方法,将高维的特征因子降维,选取相关性大的特征因子,针对不同类型的预停电进行聚类。
进一步的,所述步骤四中,通过建立神经网络时序模型对预停电时间进行预测,并根据深度学习自动测算不同类型预停电将要影响的范围大小,经济损失大小,影响时长。
进一步的,所述步骤四中预停电的时间预测是通过历史数据中的由市政施工引起的停电时间数据作为训练数据,构建神经网络的输入输出模型,将未来一年的时间作为模型的监督值,将要停电的时间作为输出,通过10000次的模型迭代训练最终得到精确度更高的模型;对于具体的停电时间段,利用同样的方式,将历史数据中,同样时间,同样是由于市政施工引起的停电情况下的,温度,耗电量,设备相关的参数,日均用电量,负荷大小等作为卷积神经网络的输入值,停电影响范围,停电经济损失,时长等作为输出,进行模型的训练,进行10000次的模型迭代训练时效果是最好的,将输出的模型用于在评估未来一年的由于市政施工引起的停电的相关影响上的评估。
进一步的,所述步骤五中,在制定未来时间的预停电计划时,根据步骤四的输出结果进行时间上的安排,减少重大停电事故的发生,规避用电高峰期的停电计划。
本发明通过对全省电网的主配网历史预停电数据进行分析挖掘,联系相关经济数据,以及主配网设备指标数据,天气,节假日数据,对电网预停电事件在时序上进行预测,并分析不同类型预停电的影响范围,造成的经济损失大小,停电时间等,根据结果对未来预停电计划的合理制定,提供全面有效的分析依据,减少了计划制定的混乱,减少经济损失,提高用电客户对于电网服务的满意度。

Claims (6)

1.一种基于数据挖掘的主配网预停电配置方法,其特征在于包括以下步骤:
步骤一,采集省内电网系统主配网停电的相关数据,包括主配网配网计划施工相关历史数据、用户工程相关历史数据、主配网历史检修数据以及市政工程建设相关历史数据;
步骤二,对数据进行预处理,对缺失部分较小的数据进行补充,剔除残缺较大的数据和数据异常的数据,并对数据进行标准化处理;
步骤三,提取停电相关的特征因子,对历史预停电信息进行分类和聚类;
步骤四,进行预停电时序预测,利用深度学习的方法分析不同类型的预停电对电网的影响范围大小,经济损失估计,时间长短预测;
步骤五,制定未来时间的预停电计划。
2.如权利要求1所述的基于数据挖掘的主配网预停电配置方法,其特征在于:所述步骤一中所收集的停电相关数据还包括电网主配网的设备指标数据,天气,节假日数据的采集。
3.如权利要求1所述的基于数据挖掘的主配网预停电配置方法,其特征在于:所述步骤二中的数据预处理包括对数据缺失值,异常值的处理,对于数据非结构化的数据进行转换,将其转换为可计算的形式。
4.如权利要求1所述的基于数据挖掘的主配网预停电配置方法,其特征在于:所述步骤三中在提取特征因子时,采用皮尔逊相关系数的方法,将高维的特征因子降维,选取相关性大的特征因子,针对不同类型的预停电进行聚类。
5.如权利要求1所述的基于数据挖掘的主配网预停电配置方法,其特征在于:所述步骤四中,通过建立神经网络时序模型对预停电时间进行预测,并根据深度学习自动测算不同类型预停电将要影响的范围大小,经济损失大小,影响时长。
6.如权利要求1所述的基于数据挖掘的主配网预停电配置方法,其特征在于:所述步骤五中,在制定未来时间的预停电计划时,根据步骤四的结果进行预停电的安排。
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