CN110310098A - 一种动态规划问题库自动构建方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种配网规划问题库自动构建方法及装置，从配网数据采集与监视控制系统中抽取配网网架数据和相关配网运行数据；对抽取的配网网架数据进行预处理；根据预处理后的配网网架数据和相关配网运行数据，进行潮流分析；根据潮流分析的结果，构建配网运行问题库；根据配网运行问题库，构建配网规划项目库；结合配网规划项目库再次开展潮流分析，并分析出配网规划问题库。本申请的技术方案采用软件工程思想对配网规划项目进行潮流分析，最终通过分析得出无差异的配网规划问题库，进而更好的支持配网规划的工作，提高配网规划项目库的质量。
Description
技术领域
本申请涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种动态规划问题库自动构建方法及装置。
背景技术
当前国内配网规划问题库、项目库均由相关工作人员手动构建，规划人员对配网运行基础数据的真实性、准确性难以高效的收集整理。然而，工作人员开展问题库和规划项目库审查时，全部由人工完成耗时费力，准确性得不到保障，从而降低了配网规划项目库的质量，给配网规划工作造成不利影响。
发明内容
本申请提供了一种配网规划问题库自动构建方法及装置，能够提高配网规划项目库的质量。
第一方面，本申请提供了一种配网规划问题库自动构建方法，包括：
从配网数据采集与监视控制系统中抽取配网网架数据和相关配网运行数据；
对抽取的配网网架数据进行预处理，使抽取的配网网架数据满足数据分析要求；
根据预处理后的配网网架数据和相关配网运行数据，进行潮流分析；
根据潮流分析的结果，构建配网运行问题库，所述问题库中主要包括配网设备重过载问题、三相不平衡问题、线路高损耗问题和供电可靠性问题；
根据所述配网运行问题库，构建配网规划项目库，所述配网规划项目库主要内容包括处理重过载问题、三相不平衡问题、线路高损耗问题和供电可靠性问题的处理方式；
所述处理方式为电网网架合理布点、线路合理规划和设备更新改造。以变压器重过载为例，处理方式就是更换大容量变压器；以重过载线路为例，处理方式就是更换载流能力更大的线路或者建设新线路与原有线路形成可转供电路径，通过转供电手段转移部分负荷。处理方式从高电压等级到低电压等级，系统、合理地考虑规划和技改手段。
结合所述配网规划项目库再次开展潮流分析，并分析出配网规划问题库。
结合第一方面，在本申请实施例一种可实现的方式中，在所述根据潮流分析的结果，构建配网运行问题库之后，还包括：
结合历史配网运行数据，对所述配网运行问题库进行核查；
将所述核查后的配网运行问题库确定为专家问题库。
结合第一方面，在本申请实施例一种可实现的方式中，在所述结合所述配网规划项目库再次开展潮流分析，并分析出配网规划问题库之后，还包括：
判断所述配网规划问题库是否为空；
如果所述配网规划问题库为空，则所述配网规划项目库中的处理方式有效；
如果所述配网规划问题库不为空，将所述配网规划问题库与所述专家问题库对比；
根据比对结果，重新调整所述配网规划项目库；
对调整好的所述配网规划项目库重新进行潮流分析，直至分析出的配网规划问题库为空。
结合第一方面，在本申请实施例一种可实现的方式中，所述对抽取的配网网架数据进行预处理的步骤包括：
对所述配网网架数据中的缺失数据进行分析和筛查，找出缺失数据；
通过删除或近似值补充方式对所述缺失数据进行填补；
对填补后的配网网架数据的部分异常数据进行修改，所述异常数据包括内容和格式错误的数据，以及逻辑错误的数据；
对修改后的配网网架数据进行数据转换操作；
对转换后的配网网架数据进行数据关联验证，获得验证成功的配网网架数据。
第二方面，本申请提供了一种配网规划问题库自动构建装置，包括：
数据抽取模块，用于从配网数据采集与监视控制系统中抽取配网网架数据和相关配网运行数据；
预处理模块，用于对抽取的配网网架数据进行预处理，使抽取的配网网架数据满足数据分析要求；
潮流分析模块，用于根据预处理后的配网网架数据和相关配网运行数据，进行潮流分析；
配网运行问题库构建模块，用于根据潮流分析的结果，构建配网运行问题库，所述问题库中主要包括配网设备重过载问题、三相不平衡问题、线路高损耗问题和供电可靠性问题；
配网规划项目库构建模块，用于根据所述配网运行问题库，构建配网规划项目库，所述配网规划项目库主要内容包括处理重过载问题、三相不平衡问题、线路高损耗问题和供电可靠性问题的处理方式；
分析模块，用于结合所述配网规划项目库再次开展潮流分析，并分析出配网规划问题库。
结合第二方面，在本申请实施例的一种可实现方式中，还包括核查模块，用于结合历史配网运行数据，对所述配网运行问题库进行核查；将所述核查后的配网运行问题库确定为专家问题库。
结合第二方面，在本申请实施例的一种可实现方式中，还包括判断模块，用于判断所述配网规划问题库是否为空；如果所述配网规划问题库为空，则所述配网规划项目库中的处理方式有效；如果所述配网规划问题库不为空，将所述配网规划问题库与所述专家问题库对比；根据比对结果，重新调整所述配网规划项目库；对调整好的所述配网规划项目库重新进行潮流分析，直至分析出的配网规划问题库为空。
结合第二方面，在本申请实施例的一种可实现方式中，所述预处理模块包括：查找单元，用于对所述配网网架数据中的缺失数据进行分析和筛查，找出缺失数据；填补单元，用于通过删除或近似值补充方式对所述缺失数据进行填补；修改单元，用于对填补后的配网网架数据的部分异常数据进行修改，所述异常数据包括内容和格式错误的数据，以及逻辑错误的数据；转换单元，用于对修改后的配网网架数据进行数据转换操作；验证单元，用于对转换后的配网网架数据进行数据关联验证，获得验证成功的配网网架数据。
由以上技术方案可知，本申请提供了一种配网规划问题库自动构建方法及装置，从配网数据采集与监视控制系统中抽取配网网架数据和相关配网运行数据；对抽取的配网网架数据进行预处理；根据预处理后的配网网架数据和相关配网运行数据，进行潮流分析；根据潮流分析的结果，构建配网运行问题库；根据配网运行问题库，构建配网规划项目库；结合配网规划项目库再次开展潮流分析，并分析出配网规划问题库。本申请的技术方案采用软件工程思想对配网规划项目进行潮流分析，最终通过分析得出无差异的配网规划问题库，进而更好的支持配网规划的工作，提高配网规划项目库的质量。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施案例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种配网规划问题库自动构建方法的流程图；
图2为本申请实施例提供的散点图法中的散点图；
图3为本申请实施例提供的四分位数展布法中四分位数的示意图；
图4为本申请实施例提供的一种配网规划问题库自动构建装置的结构框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
图1为本申请实施例提供的一种配网规划问题库自动构建方法的流程图。如图1所示，该方法包括：
S101，从配网数据采集与监视控制系统中抽取配网网架数据和相关配网运行数据。配网数据采集与监视控制系统包括调度SCADA系统、计量自动化系统、生产管理系统。
S102，对抽取的配网网架数据进行预处理，使抽取的配网网架数据满足数据分析要求。具体预处理的过程包括填补数据、修改数据和转换数据等操作。
具体的，所述对抽取的配网网架数据进行预处理的步骤包括：
S201，对所述配网网架数据中的缺失数据进行分析和筛查，找出缺失数据。
S202，通过删除或近似值补充方式对所述缺失数据进行填补，获得完整的配网网架数据。
S203，对填补后的配网网架数据的部分异常数据进行修改，所述异常数据包括内容和格式错误的数据，以及逻辑错误的数据。也可以采用盖帽法等方式进行处理。
具体的，检测异常数据的方法如下：
1、3σ探测方法：
对于任意ε>0，有：
当ε＝3σ时，如果总体为一般总体的时候，统计数据与平均值的离散程度可以由其标准差D(X)＝σ反映，因此有：
一般在所有数据中，至少有3/4(或75％)的数据位于平均数2个标准差范围内。所有数据中，至少有8/9(或88.9％)的数据位于平均数3个标准差范围内。所有数据中，至少有24/25(或96％)的数据位于平均数5个标准差范围内。
所以，如果我们一般是把超过三个离散值的数据称之为异常数据。这个方法在实际应用中很方便的使用，但是他只有在单个属性的情况下才适用。
2、散点图法：
把所有点都画出来，人工手动剔除异常点，如图2所示为本申请实施例提供的散点图法中的散点图，从图2中可见，需要手动剔除的异常点为35号点和396号点。
3、四分位数展布法：
如图3所示为本申请实施例提供的四分位数展布法中四分位数的示意图，把数据按照从小到大排序，其中25％为上四分位用FL表示，75％处为下四分位用FU表示。计算展布、上截断点和下截断点，我们把异常数据定义为小于上截断点，或者大于下截断点的数据称。
另外，本申请中还会对填补后的配网网架数据进行降噪处理，并且寻找配网网架数据的可参考性特征，发现抽取逻辑规则。
S204，对修改后的配网网架数据进行数据转换操作。这里是转换是指将原始数据中的字段数据进行转换，从而得到适合进行算法模型构建的输入数据即数值型数据。
S205，对转换后的配网网架数据进行数据关联验证，获得验证成功的配网网架数据。
S103，根据预处理后的配网网架数据和相关配网运行数据，进行潮流分析。同时建对应的潮流分析模型。
S104，根据潮流分析的结果，构建配网运行问题库，所述问题库中主要包括配网设备重过载问题、三相不平衡问题、线路高损耗问题和供电可靠性问题。
可选的，在所述根据潮流分析的结果，构建配网运行问题库之后，还包括：
S301，结合历史配网运行数据，对所述配网运行问题库进行核查；
S302，将所述核查后的配网运行问题库确定为专家问题库。
S105，根据所述配网运行问题库，构建配网规划项目库，所述配网规划项目库主要内容包括处理重过载问题、三相不平衡问题、线路高损耗问题和供电可靠性问题的处理方式。
S106，结合所述配网规划项目库再次开展潮流分析，并分析出配网规划问题库。
可选的，在所述结合所述配网规划项目库再次开展潮流分析，并分析出配网规划问题库之后，还包括：
S401，判断所述配网规划问题库是否为空；
S402，如果所述配网规划问题库为空，则所述配网规划项目库中的处理方式有效；
S403，如果所述配网规划问题库不为空，将所述配网规划问题库与所述专家问题库对比；
S404，根据比对结果，重新调整所述配网规划项目库；
S405，对调整好的所述配网规划项目库重新进行潮流分析，直至分析出的配网规划问题库为空。
图4为本申请实施例提供的一种配网规划问题库自动构建装置的结构框图。如图4所示，该装置包括：
数据抽取模块41，用于从配网数据采集与监视控制系统中抽取配网网架数据和相关配网运行数据；
预处理模块42，用于对抽取的配网网架数据进行预处理，使抽取的配网网架数据满足数据分析要求；
潮流分析模块43，用于根据预处理后的配网网架数据和相关配网运行数据，进行潮流分析；
配网运行问题库构建模块44，用于根据潮流分析的结果，构建配网运行问题库，所述问题库中主要包括配网设备重过载问题、三相不平衡问题、线路高损耗问题和供电可靠性问题；
配网规划项目库构建模块45，用于根据所述配网运行问题库，构建配网规划项目库，所述配网规划项目库主要内容包括处理重过载问题、三相不平衡问题、线路高损耗问题和供电可靠性问题的处理方式；
分析模块46，用于结合所述配网规划项目库再次开展潮流分析，并分析出配网规划问题库。
可选的，还包括核查模块，用于结合历史配网运行数据，对所述配网运行问题库进行核查；将所述核查后的配网运行问题库确定为专家问题库。
可选的，还包括判断模块，用于判断所述配网规划问题库是否为空；如果所述配网规划问题库为空，则所述配网规划项目库中的处理方式有效；如果所述配网规划问题库不为空，将所述配网规划问题库与所述专家问题库对比；根据比对结果，重新调整所述配网规划项目库；对调整好的所述配网规划项目库重新进行潮流分析，直至分析出的配网规划问题库为空。
可选的，所述预处理模块42包括：
查找单元，用于对所述配网网架数据中的缺失数据进行分析和筛查，找出缺失数据；
填补单元，用于通过删除或近似值补充方式对所述缺失数据进行填补；
修改单元，用于对填补后的配网网架数据的部分异常数据进行修改，所述异常数据包括内容和格式错误的数据，以及逻辑错误的数据；
转换单元，用于对修改后的配网网架数据进行数据转换操作；
验证单元，用于对转换后的配网网架数据进行数据关联验证，获得验证成功的配网网架数据。
由以上技术方案可知，本申请提供了一种配网规划问题库自动构建方法及装置，从配网数据采集与监视控制系统中抽取配网网架数据和相关配网运行数据；对抽取的配网网架数据进行预处理；根据预处理后的配网网架数据和相关配网运行数据，进行潮流分析；根据潮流分析的结果，构建配网运行问题库；根据配网运行问题库，构建配网规划项目库；结合配网规划项目库再次开展潮流分析，并分析出配网规划问题库。本申请的技术方案采用软件工程思想对配网规划项目进行潮流分析，最终通过分析得出无差异的配网规划问题库，进而更好的支持配网规划的工作，提高配网规划项目库的质量。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的申请后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (8)
1.一种配网规划问题库自动构建方法，其特征在于，包括：
从配网数据采集与监视控制系统中抽取配网网架数据和相关配网运行数据；
对抽取的配网网架数据进行预处理，使抽取的配网网架数据满足数据分析要求；
根据预处理后的配网网架数据和相关配网运行数据，进行潮流分析；
根据潮流分析的结果，构建配网运行问题库，所述问题库中主要包括配网设备重过载问题、三相不平衡问题、线路高损耗问题和供电可靠性问题；
根据所述配网运行问题库，构建配网规划项目库，所述配网规划项目库主要内容包括处理重过载问题、三相不平衡问题、线路高损耗问题和供电可靠性问题的处理方式；
结合所述配网规划项目库再次开展潮流分析，并分析出配网规划问题库。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据潮流分析的结果，构建配网运行问题库之后，还包括：
结合历史配网运行数据，对所述配网运行问题库进行核查；
将所述核查后的配网运行问题库确定为专家问题库。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述结合所述配网规划项目库再次开展潮流分析，并分析出配网规划问题库之后，还包括：
判断所述配网规划问题库是否为空；
如果所述配网规划问题库为空，则所述配网规划项目库中的处理方式有效；
如果所述配网规划问题库不为空，将所述配网规划问题库与所述专家问题库对比；
根据比对结果，重新调整所述配网规划项目库；
对调整好的所述配网规划项目库重新进行潮流分析，直至分析出的配网规划问题库为空。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对抽取的配网网架数据进行预处理的步骤包括：
对所述配网网架数据中的缺失数据进行分析和筛查，找出缺失数据；
通过删除或近似值补充方式对所述缺失数据进行填补；
对填补后的配网网架数据的部分异常数据进行修改，所述异常数据包括内容和格式错误的数据，以及逻辑错误的数据；
对修改后的配网网架数据进行数据转换操作；
对转换后的配网网架数据进行数据关联验证，获得验证成功的配网网架数据。
5.一种配网规划问题库自动构建装置，其特征在于，包括：
数据抽取模块，用于从配网数据采集与监视控制系统中抽取配网网架数据和相关配网运行数据；
预处理模块，用于对抽取的配网网架数据进行预处理，使抽取的配网网架数据满足数据分析要求；
潮流分析模块，用于根据预处理后的配网网架数据和相关配网运行数据，进行潮流分析；
配网运行问题库构建模块，用于根据潮流分析的结果，构建配网运行问题库，所述问题库中主要包括配网设备重过载问题、三相不平衡问题、线路高损耗问题和供电可靠性问题；
配网规划项目库构建模块，用于根据所述配网运行问题库，构建配网规划项目库，所述配网规划项目库主要内容包括处理重过载问题、三相不平衡问题、线路高损耗问题和供电可靠性问题的处理方式；
分析模块，用于结合所述配网规划项目库再次开展潮流分析，并分析出配网规划问题库。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括核查模块，用于结合历史配网运行数据，对所述配网运行问题库进行核查；将所述核查后的配网运行问题库确定为专家问题库。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括判断模块，用于判断所述配网规划问题库是否为空；如果所述配网规划问题库为空，则所述配网规划项目库中的处理方式有效；如果所述配网规划问题库不为空，将所述配网规划问题库与所述专家问题库对比；根据比对结果，重新调整所述配网规划项目库；对调整好的所述配网规划项目库重新进行潮流分析，直至分析出的配网规划问题库为空。
8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述预处理模块包括：
查找单元，用于对所述配网网架数据中的缺失数据进行分析和筛查，找出缺失数据；
填补单元，用于通过删除或近似值补充方式对所述缺失数据进行填补；
修改单元，用于对填补后的配网网架数据的部分异常数据进行修改，所述异常数据包括内容和格式错误的数据，以及逻辑错误的数据；
转换单元，用于对修改后的配网网架数据进行数据转换操作；
验证单元，用于对转换后的配网网架数据进行数据关联验证，获得验证成功的配网网架数据。
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