CN109767349A - 一种配电网线损数据校验与修正方法及系统 - Google Patents
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Abstract
一种配电网线损数据修正方法及系统，包括：获取待测线损数据的属性数据；基于所述待测线损数据的属性数据依次遍历预先建立的数据校验训练树，得到待测线损数据的平均高度；比较待测线损数据的平均高度和预设高度阈值，筛选出异常属性数据并进行修复。本发明提供的一种配电网线损数据校验与修正方法，提升了线损数据校验的效率，有效解决了配电网线损计算时元件、线路较为复杂，数据质量较差，不能满足实际工程的计算精度，数据上传不同步，结果存在同期性问题。
Description
技术领域
本发明涉及配电网线损数据校验与修正领域，具体涉及一种配电网线损数据校验与修正方法及系统。
背景技术
配电网处于电力系统的末端，直接与用户相连接，具有地域分布广、电网规模大、设备种类多、网络连接多样、运行方式多变等鲜明特点，配电网电能损耗特别是管理线损一直较高，特别是公用线路以及台区低压用户线损问题更为显著，导致配电网线损在整个电网线损中占有相当大的比例(70％左右)。配电网线损过高主要有以下原因：(1)规划建设不合理：配电线路供电半径过大导线截面较小，变压器容量不匹配，设备选择不科学；现场无功源配置不足；台区低压线路三相负荷分配不均匀。(2)运行方式不精益：配电网调控策略制定暂时没有考虑线损因素；检修计划安排没有与运行方式相匹配；无功损耗较大或电容器投运率较低。负载率高，设备没有处于经济运行区；无功潮流调整不到位，电压水平较低。(3)高损耗设备存量较大：配变容量与负荷动态变化不匹配造成变损过高；配电网主设备质量参差不齐导致线损过大；安装工艺粗糙，设备老旧，接头氧化。(4)存在违规用电现象：电力客户违规用电情况时有发生，其手段、方式均具有较大变化，影响线损精益化管理工作。因此线损分布特点和变化规律非常复杂，需要进行机理理论性的深入研究，按照线损成因的差异性，通过针对性的建设改造、运维检修、设备投入与优化运行方式，提升配电网节能降损水平。
但是配电网络的节点多、分支线多、元件也多，且多数元件不具备测录运行参数的条件，因此，要精确地计算配电网电能损耗是困难的，主要问题是配电网线损计算涉及的元件、线路较为复杂，数据质量较差，不能满足实际工程的计算精度，数据上传不同步，结果存在同期性问题，因此只能取得线损估算值，无法精确估计高损耗区域及线路，线损治理工作陷入盲区。
发明内容
为了解决现有技术中存在的无法准确获取配电网线损数据的问题，本发明提供一种配电网线损数据校验与修正方法及系统。
本发明提供的技术方案是：一种配电网线损数据修正方法，包括：
获取待测线损数据的属性数据；
基于所述待测线损数据的属性数据依次遍历预先建立的数据校验训练树，得到待测线损数据的平均高度；
比较待测线损数据的平均高度和预设高度阈值，筛选出异常属性数据并进行修复。
优选的，所述数据校验训练树的建立包括：
从预先获取的线损数据总集中选取设定数量的线损数据，作为样本数据；
将所述样本数据按照大小依次排序，建立根节点，每个所述根节点对应一个样本数据；
依次循环选择所述样本数据的属性，每个所述属性随机产生一个切割点；
以所述切割点为基准，取超平面，按照所述超平面划分为左子节点和右子节点，完成所述数据校验训练树的构建。
优选的，所述数据校验训练树的建立，还包括：
对于所述训练样本数据中任意一条样本数据，基于所述样本数据在每个树的高度得到所述样本数据在每棵树的高度平均值；
基于所述高度平均值，通过设定上下区间，得到预设高度阈值。
优选的，所述基于所述待测线损数据的属性数据依次遍历预先建立的数据校验训练树，得到待测线损数据的平均高度，包括：
将所述待测线损数据的属性数据依次遍历所述数据校验训练树，得到当前所述线损数据落在所述数据校验训练树的高度，并记录当前高度；
重复上述步骤，将所述待测线损数据的属性数据依次遍历所有所述数据校验训练树，并计算得到所述线损数据落在所述数据校验训练树的平均高度，
优选的，所述比较待测线损数据的高度和预设高度范围，筛选出异常属性数据并进行修复，包括：
若所述待测线损数据在预设高度阈值之外，则线损数据为异常；否则，线损数据为正常；
当线损数据为异常时，修复异常测试数据。
优选的，所述修复异常测试数据，包括：
按照构建数据校验训练树的周期顺序，获取当前线损数据的前后周期数据值；
基于当前线损数据的前后周期数据值修复异常测试数据。
优选的，所述基于当前线损数据的前后周期数据值修复异常测试数据，如下式所示：
式中，Si为修正后的线损数据；Si-1为当前线损数据的前一周期数据值；Si+1为当前线损数据的后一周期数据值。
优选的，所述线损数据，包括：出口功率数据、线变台账数据、用户功率数据、线路拓扑数据。
优选的，所述属性数据，包括：线路长度，线路型号，变压器型号，用户功率，线路拓扑，供电电量，表计电量。
一种配电网线损数据修正系统，包括：
属性数据获取模块：获取待测线损数据的属性数据；
平均高度计算模块：基于所述待测线损数据的属性数据依次遍历预先建立的数据校验训练树，得到待测线损数据的平均高度；
筛选和修复模块：比较待测线损数据的平均高度和预设高度阈值，筛选出异常属性数据并进行修复。
优选的，所述平均高度计算模块中，包括：训练树建立子模块；
所述训练树建立子模块，包括：
样本数据选取单元：从预先获取的线损数据总集中选取设定数量的线损数据，作为样本数据；
排序单元：将所述样本数据按照大小依次排序，建立根节点，每个所述根节点对应一个样本数据；
切割点产生单元：依次循环选择所述样本数据的属性，每个所述属性随机产生一个切割点；
构建单元：以所述切割点为基准，取超平面，按照所述超平面划分为左子节点和右子节点，完成所述数据校验训练树的构建。
优选的，所述述平均高度计算模块中，还包括：
平均值获取单元：对于所述训练样本数据中任意一条样本数据，基于所述样本数据在每个树的高度得到所述样本数据在每棵树的高度平均值；
阈值设定单元：基于所述高度平均值，通过设定上下区间，得到预设高度阈值。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提供的一种配电网线损数据修正方法，包括：获取待测线损数据的属性数据；基于所述待测线损数据的属性数据依次遍历预先建立的数据校验训练树，得到待测线损数据的平均高度；比较待测线损数据的平均高度和预设高度阈值，筛选出异常属性数据并进行修复。本发明提供的一种配电网线损数据校验与修正方法，提升了线损数据校验的效率，有效解决了配电网线损计算时元件、线路较为复杂，数据质量较差的问题，校验与修正结果满足了实际工程的计算精度，使得数据上传同步，解决了配电网线损数据同期性的问题。
附图说明
图1为本发明的配电网线损数据校验与修正方法流程；
图2为本发明的配电网线损数据校验与修正步骤流程图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合说明书附图和实例对本发明的内容做进一步的说明。
实施例1：
本发明提供的一种配电网线损数据校验与修正方法，如图1所示：
S1：获取待测线损数据的属性数据：
配电网线损计算包括理论线损计算与统计线损计算，按图2所示的配电网线损数据校验与修正步骤流程图所示，图中的线损数据输入量的属性包括线路长度Li，线路型号LTi，变压器型号Tti，用户功率Wi，线路拓扑Topoi；统计线损为供电电量EPi，表计电量mEPi。其中数据质量高发问题为，线路拓扑准确率较低，缺失严重，用户功率数据、供电电量数据同期率较低，变压器、线路型号错误率较高。设置选择数据样本集大小为n，则样本集中的元素为S(Li,LTi,Tti,Wi,opoi,mEPi,EPi)，共计7个属性；
建立数据校验训练树T，从集合S中选择m个样本(m<n)作为构建树Three的样本，放入数据校验训练树的根节点中；
对于数据校验训练树T，从m个样本中依次循环选择每一个属性(线路长度Li，线路型号LTi，变压器型号Tti，用户功率Wi，线路拓扑Topoi，供电电量EPi，表计电量mEPi)。在当前属性中随机产生一个切割点p，切割点产生于当前节点数据中维度的最大值和最小值之间，将p点放入数据校验训练树T中；
以p点为基准，取其超平面，循环读取样本集S的7个属性的数据，按照超平面划分为2个子空间，将小于p的数据放在当前节点的左子节点，把大于等于p的数据放在当前节点的右子节点；
样本集S的m子集中所有k属性循环上述步骤，构建完成数据校验训练树T。整个训练树构建完成。
S2：基于所述待测线损数据的属性数据依次遍历预先建立的数据校验训练树，得到待测线损数据的平均高度；
对于集合S中任意一条数据S(Li,LTi,Tti,Wi,opoi,mEPi,EPi)，令其遍历每一棵iTree，然后计算Si最终落在每个树第几层(x在树的高度)。可以得出Si在每棵树的高度平均值Hsi。
S3：比较待测线损数据的平均高度和预设高度阈值，筛选出异常属性数据并进行修复：
设定阈值th，基于所述属性数据平均高度通过设定上下区间，得到高度预设阈值低于此阈值的测试数据即为异常；
所述上下区间的数值宽度跟局实际工况确定；
对于异常值Si，可通过前后周期的正常数据进行平滑修复，具体方法为假设在样本集S中为按周期顺序采集，对于异常值可修正为
实施例2
基于同一种发明构思，本发明还提供了一种一种配电网线损数据修正系统，包括：
一种配电网线损数据修正系统，包括：
属性数据获取模块：获取待测线损数据的属性数据；
平均高度计算模块：基于所述待测线损数据的属性数据依次遍历预先建立的数据校验训练树，得到待测线损数据的平均高度；
筛选和修复模块：比较待测线损数据的平均高度和预设高度阈值，筛选出异常属性数据并进行修复。
所述平均高度计算模块中，包括：训练树建立子模块；
所述训练树建立子模块，包括：
样本数据选取单元：从预先获取的线损数据总集中选取设定数量的线损数据，作为样本数据；
排序单元：将所述样本数据按照大小依次排序，建立根节点，每个所述根节点对应一个样本数据；
切割点产生单元：依次循环选择所述样本数据的属性，每个所述属性随机产生一个切割点；
构建单元：以所述切割点为基准，取超平面，按照所述超平面划分为左子节点和右子节点，完成所述数据校验训练树的构建。
所述述平均高度计算模块中，还包括：
平均值获取单元：对于所述训练样本数据中任意一条样本数据，基于所述样本数据在每个树的高度得到所述样本数据在每棵树的高度平均值；
阈值设定单元：基于所述高度平均值，通过设定上下区间，得到预设高度阈值。
所述平均高度计算模块，包括：
高度记录单元：将所述待测线损数据的属性数据依次遍历所述数据校验训练树，得到当前所述线损数据落在所述数据校验训练树的高度，并记录当前高度；
平均计算单元：重复上述步骤，将所述待测线损数据的属性数据依次遍历所有所述数据校验训练树，并计算得到所述线损数据落在所述数据校验训练树的平均高度，
所述筛选和修复模块，包括：
判断单元：若所述待测线损数据在预设高度阈值之外，则线损数据为异常；否则，线损数据为正常；
修复单元：当线损数据为异常时，修复异常测试数据。
所述修复单元，包括：
周期获取子单元：按照构建数据校验训练树的周期顺序，获取当前线损数据的前后周期数据值；
修复子单元：基于当前线损数据的前后周期数据值修复异常测试数据。
所述修复子单元中，修复异常测试数据如下式所示：
式中，Si为修正后的线损数据；Si-1为当前线损数据的前一周期数据值；Si+1为当前线损数据的后一周期数据值。
所述属性数据获取模块中的线损数据，包括：出口功率数据、线变台账数据、用户功率数据、线路拓扑数据。
所述属性数据获取模块中的属性数据，包括：线路长度，线路型号，变压器型号，用户功率，线路拓扑，供电电量，表计电量。
显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。
Claims (12)
1.一种配电网线损数据修正方法，其特征在于，包括：
获取待测线损数据的属性数据；
基于所述待测线损数据的属性数据依次遍历预先建立的数据校验训练树，得到待测线损数据的平均高度；
比较待测线损数据的平均高度和预设高度阈值，筛选出异常属性数据并进行修复。
2.如权利要求1所述的一种配电网线损数据修正方法，其特征在于，所述数据校验训练树的建立包括：
从预先获取的线损数据总集中选取设定数量的线损数据，作为样本数据；
将所述样本数据按照大小依次排序，建立根节点，每个所述根节点对应一个样本数据；
依次循环选择所述样本数据的属性，每个所述属性随机产生一个切割点；
以所述切割点为基准，取超平面，按照所述超平面划分为左子节点和右子节点，完成所述数据校验训练树的构建。
3.如权利要求1所述的一种配电网线损数据修正方法，其特征在于，所述数据校验训练树的建立，还包括：
对于所述训练样本数据中任意一条样本数据，基于所述样本数据在每个树的高度得到所述样本数据在每棵树的高度平均值；
基于所述高度平均值，通过设定上下区间，得到预设高度阈值。
4.如权利要求1所述的一种配电网线损数据修正方法，其特征在于，所述基于所述待测线损数据的属性数据依次遍历预先建立的数据校验训练树，得到待测线损数据的平均高度，包括：
将所述待测线损数据的属性数据依次遍历所述数据校验训练树，得到当前所述线损数据落在所述数据校验训练树的高度，并记录当前高度；
重复上述步骤，将所述待测线损数据的属性数据依次遍历所有所述数据校验训练树，并计算得到所述线损数据落在所述数据校验训练树的平均高度。
5.如权利要求1所述的一种配电网线损数据修正方法，其特征在于，所述比较待测线损数据的高度和预设高度范围，筛选出异常属性数据并进行修复，包括：
若所述待测线损数据在预设高度阈值之外，则线损数据为异常；否则，线损数据为正常；
当线损数据为异常时，修复异常测试数据。
6.如权利要求5所述的一种配电网线损数据修正方法，其特征在于，所述修复异常测试数据，包括：
按照构建数据校验训练树的周期顺序，获取当前线损数据的前后周期数据值；
基于当前线损数据的前后周期数据值修复异常测试数据。
7.如权利要求6所述的一种配电网线损数据修正方法，其特征在于，所述基于当前线损数据的前后周期数据值修复异常测试数据，如下式所示：
式中，Si为修正后的线损数据；Si-1为当前线损数据的前一周期数据值；Si+1为当前线损数据的后一周期数据值。
8.如权利要求1所述的一种配电网线损数据修正方法，其特征在于，所述线损数据，包括：出口功率数据、线变台账数据、用户功率数据、线路拓扑数据。
9.如权利要求1所述的一种配电网线损数据修正方法，其特征在于，所述属性数据，包括：线路长度，线路型号，变压器型号，用户功率，线路拓扑，供电电量，表计电量。
10.一种配电网线损数据修正系统，其特征在于，包括：
属性数据获取模块：获取待测线损数据的属性数据；
平均高度计算模块：基于所述待测线损数据的属性数据依次遍历预先建立的数据校验训练树，得到待测线损数据的平均高度；
筛选和修复模块：比较待测线损数据的平均高度和预设高度阈值，筛选出异常属性数据并进行修复。
11.如权利要求10所述的一种配电网线损数据修正系统，其特征在于，所述平均高度计算模块中，包括：训练树建立子模块；
所述训练树建立子模块，包括：
样本数据选取单元：从预先获取的线损数据总集中选取设定数量的线损数据，作为样本数据；
排序单元：将所述样本数据按照大小依次排序，建立根节点，每个所述根节点对应一个样本数据；
切割点产生单元：依次循环选择所述样本数据的属性，每个所述属性随机产生一个切割点；
构建单元：以所述切割点为基准，取超平面，按照所述超平面划分为左子节点和右子节点，完成所述数据校验训练树的构建。
12.如权利要求10所述的一种配电网线损数据修正系统，其特征在于，所述述平均高度计算模块中，还包括：
平均值获取单元：对于所述训练样本数据中任意一条样本数据，基于所述样本数据在每个树的高度得到所述样本数据在每棵树的高度平均值；
阈值设定单元：基于所述高度平均值，通过设定上下区间，得到预设高度阈值。
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| CN111159194A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-05-15 | 贵州电网有限责任公司 | 一种配网拓扑结构数据的修复与还原方法 |
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