CN111400295A - 配电网停电事件分析方法、装置及存储介质 - Google Patents

配电网停电事件分析方法、装置及存储介质 Download PDF

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CN111400295A CN202010173981.5A CN202010173981A CN111400295A CN 111400295 A CN111400295 A CN 111400295A CN 202010173981 A CN202010173981 A CN 202010173981A CN 111400295 A CN111400295 A CN 111400295A
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    • G06Q50/06Electricity, gas or water supply

Abstract

本发明公开了一种配电网停电事件分析方法、装置及存储介质,所述方法包括如下步骤:从配电网各级业务系统获取多源业务数据,所述多源业务数据包括各级业务系统实时运行数据和告警信号;对多源业务数据分层分级研判,获取停电事件,并将停电事件划分为确定性停电事件和未确定性停电事件;根据预设的优先级规则对确定性停电事件和未确定性停电事件进行信号优先级判定,根据判定结果输出相应的停电事件决策结果。本发明能够弥补现有停电事件分析的局限性,提升停电事件决策结果的精确性。

Description

配电网停电事件分析方法、装置及存储介质
技术领域
本发明涉及一种配电网停电事件分析方法、装置及存储介质,属于配电网技术领域。
背景技术
配电网是电力系统电力输送的最后环节,直接关联到人民群众的日常生活和社会活动,过多的配网停电直接影响到电力部门对客户的服务水平。配网停电管理涉及到较复杂配电网结构、停电计划、方案评估等因素,在故障抢修效率和计划停电实施质量控制方面还有很大的提升空间,其主要问题存在于不同性质的停电来源于多个业务系统,各业务系统间数据不能有效地集成共享,专业间存在壁垒,容易造成信息孤岛现象。而截至目前,全国很多地区的终端设备覆盖率有限,很多线路尚未进行自动化改造,同一地域的自动化建设也会受到经济水平限制而考虑差异化投资,这导致很多停电事件的故障定位还需要结合业务人员的经验去勘察,故障巡检效率较低,甚至部分区域的停电事件受限于监测条件而无法感知。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足,提供一种配电网停电事件分析方法、装置及存储介质,能够弥补现有停电事件分析的局限性,提升停电事件决策结果的精确性。
为达到上述目的,本发明是采用下述技术方案实现的:
第一方面,本发明提供了一种配电网停电事件分析方法,所述方法包括如下步骤:
从配电网各级业务系统获取多源业务数据,所述多源业务数据包括各级业务系统实时运行数据和告警信号;
对多源业务数据分层分级研判,获取停电事件,并将停电事件划分为确定性停电事件和未确定性停电事件;
根据预设的优先级规则对确定性停电事件和未确定性停电事件进行信号优先级判定,根据判定结果输出相应的停电事件决策结果。
结合第一方面,进一步的,获取多源业务数据的方法包括:
以应用为载体,将各调度自动化系统、配电自动化系统、用电信息采集系统、营销管理系统、工程生产管理系统的数据信息进行汇总,形成有效数据信息流。
结合第一方面,进一步的,所述方法还包括:
针对多源业务数据中各类数据特点进行数据清洗和/或信号时效性关联适配。
结合第一方面,进一步的,所述确定性停电事件包括故障停电事件、计划停电事件和临时停电事件;
所述未确定性停电事件包括台区停电事件及用户报障停电事件。
结合第一方面,进一步的,所述优先级规则包括:
变电站级停电告警信号优先于馈线级停电告警信号;
馈线级停电告警信号优先于台区级停电告警信号;
台区级停电告警信号优先于用户报障停电告警信号。
结合第一方面,进一步的,根据判定结果生成相应的停电事件决策结果的方法包括:
当告警信号满足优先级规则时,直接分析输出停电事件决策结果;
当告警信号不满足优先级规则时,根据多源业务数据中的告警信号及预构建的网络拓扑分析出可疑故障区间结果集,调用信号可信度管理服务计算出新的概率值赋予结果集,采用DS证据理论算法进行融合计算,输出停电事件决策结果;
其中,所述停电事件决策结果包括:停电故障区间、停电影响范围和停电类型。
结合第一方面,进一步的,所述网络拓扑的构建方法包括:
采用主配网图模拼接技术将多源业务数据中的静态信息与主配模型边界设备进行映射;所述静态信息包括配网线路拓扑信息和检修类计划停电信息;
采用动态校核方法对主配模型边界设备状态进行异动更新,所述动态校核方法包括量测平衡分析法和遥信遥测一致性校验法。
结合第一方面,进一步的,所述停电故障区间的定位方法包括:
根据离散信号查找对应层级的关联信号;
按照馈线和分支线对关联信号进行信号分组,并根据信号分组结果确定停电影响范围以及对应的可疑停电故障区间;
根据可疑停电故障区间结合停电类型推理分析最可能的跳闸位置;
根据最可能的跳闸位置确定停电故障区间。
结合第一方面,进一步的,所述方法还包括:
根据停电事件决策结果和网络拓扑反向分析获取理论告警信号;
将理论告警信号与所获取的实际告警信号进行校核,将校核结果作为信号可信度的更新因子;
将信号可信度的更新因子作为DS证据理论算法的数据支撑。
结合第一方面,进一步的,所述方法还包括:
将停电事件决策结果以结构化信息形式封装,通过KAFKA消息总线对外发布。
第二方面,本发明提供了一种配电网停电事件分析装置,所述装置包括:
获取模块:用于从与配网相关的各级业务系统获取多源业务数据;
分层分级研判模块:用于对多源业务数据分层分级研判,获取停电事件,并将停电事件划分为确定性停电事件和未确定性停电事件;
验证模块:用于根据预设的优先级规则对确定性停电事件和未确定性停电事件进行信号优先级判定;
决策模块:用于根据判定结果生成相应的停电事件决策结果。
结合第二方面,进一步的,所述装置还包括:
多源数据处理模块:用于针对多源业务数据中各类数据特点进行数据清洗和/或信号时效性关联适配。
结合第二方面,进一步的,所述决策模块包括:
告警信号感知模块:用于从多源业务数据中感知告警信号;
拓扑分析模块:当告警信号不满足优先级规则时,根据多源业务数据中的告警信号及预构建的网络拓扑分析出可疑故障区间结果集;
信号可信度管理模块:用于调用信号可信度管理服务计算出新的概率值赋予结果集;
证据理论算法模块:用于采用DS证据理论算法进行融合计算,输出停电事件决策结果。
结合第二方面,进一步的,所述装置还包括:
图模管理模块:用于采用主配网图模拼接技术将多源业务数据中的静态信息与主配模型边界设备进行映射。
结合第二方面,进一步的,所述装置还包括:
检修计算管理模块:用于发布检修类计划停电信息。
第三方面,本发明提供了一种配电网停电事件分析装置,包括处理器及存储介质;
所述存储介质用于存储指令;
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行前述任一项所述方法的步骤。
第四方面,本发明还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现前述任一项所述方法的步骤。
与现有技术相比,本发明所达到的有益效果包括:
1、借助配电网企业在调度、运检和营销专业已稳定的各级业务系统,采用逻辑互补的思想融合多源业务数据实现在差异化条件下对停电事件精确感知和分析,弥补了传统应用在自动化终端覆盖不足或告警信号漏报误报等情况下对停电事件分析的局限性;采用了信号分级分层研判的机制,考虑了信号优先级,提升了停电事件决策结果的精确度;
2、对于不满足优先级判定规则的,结合DS证据理论算法进行融合计算,提升了研判方法的容错性;
3、根据决策结果进行反向分析校核关联告警信号,生成可信度的更新因子作为DS证据理论算法的数据支撑,形成闭环分析和处理流程,使决策结果具有更高的可信度。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种适用于配电网停电事件分析方法的系统框架图;
图2是根据本发明实施例提供的一种配电网停电事件分析方法的流程图;
图3是根据本发明实施例提供的当告警信号不满足优先级规则时停电时间决策结果的输出方法流程图;
图4是根据本发明实施例提供的形成DS证据理论算法数据支撑的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示,是适用于本发明实施例提供的一种配电网停电事件分析方法的系统框架图,以应用为载体,业务系统主要包括调度自动化系统(EMS)、配电自动化系统(DMS)、用电信息采集系统、营销管理系统、工程生产管理系统(PMS)和地理信息系统(GIS),通过消息总线能够获取来自各级业务系统的多源业务数据,形成有效的数据信息流以支撑应用的分析处理。多源业务数据包括主配网图模数据、计划检修数据、电力营销数据、配网中低压运行数据等,基于微服务架构发布告警信号感知、检修计划管理、多源数据处理、分层分级研判、图模管理、拓扑分析、信号可信度管理、证据理论算法等服务,支持高并发同时被多个服务进程调用。其中图模管理服务能够实现低压图模拼接及异动更新管理,检修计划管理服务用于对外提供计划停电及临时停电等信息的发布和接口调用。
如图2所示,是本发明实施例提供的一种配电网停电事件分析方法,具体包括如下步骤:
步骤一:从配电网各级业务系统获取多源业务数据,对多源业务数据进行监听以查找关联故障信号;
所述多源业务数据可以划分为静态信息和动态信息。静态信息主要包括配电网线路的拓扑信息和检修类计划停电信息,其中检修类计划停电信息属于非故障类事件的匹配条件;动态信息涵盖配电网运行数据和告警信号。
从数据源的层级结构上可分为变电站级、馈线级和台区级,由于数据质量参差不齐,需要针对各类数据特点增加数据清洗,例如:(1)过滤站内信号出现信号的抖动,以及站内信号出现三秒以内的分、合、分连续动作,即使没有保护信号也会认为是故障信号;(2)馈线级数据发生明显的遥信抖动数据或一天出现一定阈值以上的告警信号会过滤;(3)台区连续上送停电信号或复电信号,或几秒内的停电和复电,直接过滤。由于多个业务系统在对时上会有差异,还需要进行信号时效性关联适配,例如:用采系统会比EMS系统的时间滞后,这需要定期对信号之间的时间差进行关联分析,动态的设置信号时效值,从而可以实现同一停电事件互关联。
(1)变电站级数据主要包括断路器的分合闸以及保护类信号,数据跨区转发需采用规范格式文件跨正向隔离传输,同时对保护信号丢失的情况做容错性处理,例如故障重合闸规则匹配;
(2)馈线级数据包括了配网终端的量测信息、过流保护信号和翻牌动作信号等。由于终端装置位于户外,受配电网中性点接地方式和检测方法多样化影响,使得设备也会出现偶尔误动或拒动,因此需建立信号可信度模型,用于对馈线级数据进行可行度分析计算;
(3)台区级数据包括配变停复电信号和用户报障投诉类信息,信号准确率不高,且有不确定的信号时延,结合时间、历史数据缺陷等元素,因此需要对台区级数据进行概率统计,建立信号的可信度模型,作为多源数据之间逻辑冲突的仲裁依据。
通过数据清洗及信号时效性关联适配自动过滤获取的异常信息分类存储于数据仓库,供信号可信度管理服务周期统计分析,作为信号可信度影响因子。
步骤二:对多源业务数据分层分级研判,获取停电事件,并将停电事件划分为确定性停电事件和未确定性停电事件;
确定性停电事件是指故障停电、计划停电和临时停电等,将确定性事件的研判逻辑置为最顶层,该逻辑不主动与底层研判结果相关联,只定位于被动关联。
未确定性停电事件包括台区停电以及用户报障事件,应用层面根据不完整信息快速匹配,自动关联最相关的停电事件或疑似停电事件,判断信号是否为某个确定性事件中的关联子信号。
步骤三:根据预设的优先级规则对确定性停电事件和未确定性停电事件进行信号优先级判定,根据判定结果输出相应的停电事件决策结果。
在信号优先级的设计上,变电站级停电告警信号优先于馈线级停电告警信号;馈线级停电告警信号优先于台区级停电告警信号;台区级停电告警信号优先于用户报障停电告警信号。EMS站内开关分闸+保护的情况下,即使PMS中录入停电信息为临时停电,也判定为故障停电。
当告警信号满足优先级规则时,直接分析输出停电事件决策结果;
如图3所示,当告警信号不满足优先级规则时,根据多源业务数据中的告警信号及预构建的网络拓扑分析出可疑故障区间结果集,调用信号可信度管理服务计算出新的概率值赋予结果集,采用DS证据理论算法进行融合计算,输出停电事件决策结果;其中,所述停电事件决策结果包括:停电故障区间、停电影响范围和停电类型。若根据多源业务数据中的告警信号及预构建的网络拓扑分析无法得出可疑故障区间结果集,那么直接将事件可信度置位一般,并直接输出停电事件决策结果。
停电故障区间的定位方法包括如下步骤:
步骤301:根据离散信号查找对应层级的关联信号:在本发明实施例中,离散信号是指遥信告警信号和保护信号,每一层级的离散信号在这一步骤只关联这一层级的信号,例如:站内开关分合闸去关联是否有重合闸保护、短路事故总等站内保护信号;馈线层级是指例如出现故障指示器过流翻牌动作,就去关联是否在同一馈线上有配网开关跳闸、其他故障指示器的过流翻牌或者DTU或者FTU的短路事故总等。
步骤302:按照馈线和分支线对关联信号进行信号分组,并根据信号分组结果确定停电影响范围以及对应的可疑停电故障区间;
步骤303:根据可疑停电故障区间结合停电类型推理分析最可能的跳闸位置;当出现停电类别冲突时,结合DS证据理论算法进行仲裁。
步骤304:根据最可能的跳闸位置确定停电故障区间。
对于停电影响范围可以根据开关信号或停电范围进行分析获取;停电类型可通过检修计划管理服务提供分析判断。
如图4所示,为进一步提升停电事件决策结果的分析精度,本发明实施例提供的分析方法还包括:
根据停电事件决策结果和网络拓扑反向分析获取理论告警信号;
将理论告警信号与所获取的实际告警信号进行校核,将校核结果作为信号可信度的更新因子存入数据仓库,可供信号可信度管理服务周期统计分析,作为DS证据理论算法的数据支撑。
本发明实施例还涉及停电事件决策结果的发布,包括:
将停电事件决策结果以结构化信息形式封装,通过KAFKA消息总线对外发布,其关联离散信号以及附属设备统一为SG-CIM标准信息模型、构建语义模型的数据访问,实现CIM和对应数据私有格式的映射,避免私有化协议和私有接口造成的数据壁垒问题,基于微服务框架向各类业务应用提供URI访问机制和Restful接口或者Web Service方式调用方式,实现微服务的公共调用接口标准化。
本发明实施例提供的配电网停电事件分析方法借助配电网企业在调度、运检和营销专业已稳定的各级业务系统,采用逻辑互补的思想融合多源业务数据实现在差异化条件下对停电事件精确感知和分析,弥补了传统应用在自动化终端覆盖不足或告警信号漏报误报等情况下对停电事件分析的局限性;采用了信号分级分层研判的机制,考虑了信号优先级,提升了停电事件决策结果的精确度;对于不满足优先级判定规则的,结合DS证据理论算法进行融合计算,提升了研判方法的容错性;根据决策结果进行反向分析校核关联告警信号,生成可信度的更新因子作为DS证据理论算法的数据支撑,形成闭环分析和处理流程,使决策结果具有更高的可信度。本发明实现了更高效的集群通信机制,更好地支撑后续的发布策略和运维,适配电网企业配电自动化建设的不同阶段,为进一步沉淀企业数据价值、提升数据共享成效提供了思路,同时也为建设数据开放、共享生态的数据中台提供基础。
本发明实施例还提供了一种配电网停电事件分析装置,能够用于实施前述的分析方法,包括:
获取模块:用于从与配网相关的各级业务系统获取多源业务数据;
分层分级研判模块:用于对多源业务数据分层分级研判,获取停电事件,并将停电事件划分为确定性停电事件和未确定性停电事件;
验证模块:用于根据预设的优先级规则对确定性停电事件和未确定性停电事件进行信号优先级判定;
决策模块:用于根据判定结果生成相应的停电事件决策结果。
作为本发明的一种实施例,所述决策模块包括:
告警信号感知模块:用于从多源业务数据中感知告警信号;
拓扑分析模块:当告警信号不满足优先级规则时,根据多源业务数据中的告警信号及预构建的网络拓扑分析出可疑故障区间结果集;
信号可信度管理模块:用于调用信号可信度管理服务计算出新的概率值赋予结果集;
证据理论算法模块:用于采用DS证据理论算法进行融合计算,输出停电事件决策结果。
本发明实施例提供的配电网停电事件分析装置还包括:
多源数据处理模块:用于针对多源业务数据中各类数据特点进行数据清洗和/或信号时效性关联适配。
图模管理模块:用于采用主配网图模拼接技术将多源业务数据中的静态信息与主配模型边界设备进行映射。
检修计算管理模块:用于发布检修类计划停电信息。
本发明实施例还提供了一种配电网停电事件分析装置,包括处理器及存储介质;
所述存储介质用于存储指令;
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行前述分析方法的步骤。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现前述方法的步骤。
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。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变形,这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (17)

1.一种配电网停电事件分析方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
从配电网各级业务系统获取多源业务数据,所述多源业务数据包括各级业务系统实时运行数据和告警信号;
对多源业务数据分层分级研判,获取停电事件,并将停电事件划分为确定性停电事件和未确定性停电事件;
根据预设的优先级规则对确定性停电事件和未确定性停电事件进行信号优先级判定,根据判定结果输出相应的停电事件决策结果。
2.根据权利要求1所述的配电网停电事件分析方法,其特征在于,获取多源业务数据的方法包括:
以应用为载体,将各调度自动化系统、配电自动化系统、用电信息采集系统、营销管理系统、工程生产管理系统的数据信息进行汇总,形成有效数据信息流。
3.根据权利要求1所述的配电网停电事件分析方法,其特征在于,所述方法还包括:
针对多源业务数据中各类数据特点进行数据清洗和/或信号时效性关联适配。
4.根据权利要求1所述的配电网停电事件分析方法,其特征在于,所述确定性停电事件包括故障停电事件、计划停电事件和临时停电事件;
所述未确定性停电事件包括台区停电事件及用户报障停电事件。
5.根据权利要求1所述的配电网停电事件分析方法,其特征在于,所述优先级规则包括:
变电站级停电告警信号优先于馈线级停电告警信号;
馈线级停电告警信号优先于台区级停电告警信号;
台区级停电告警信号优先于用户报障停电告警信号。
6.根据权利要求1所述的配电网停电事件分析方法,其特征在于,根据判定结果生成相应的停电事件决策结果的方法包括:
当告警信号满足优先级规则时,直接分析输出停电事件决策结果;
当告警信号不满足优先级规则时,根据多源业务数据中的告警信号及预构建的网络拓扑分析出可疑故障区间结果集,调用信号可信度管理服务计算出新的概率值赋予结果集,采用DS证据理论算法进行融合计算,输出停电事件决策结果;
其中,所述停电事件决策结果包括:停电故障区间、停电影响范围和停电类型。
7.根据权利要求6所述的配电网停电事件分析方法,其特征在于,所述网络拓扑的构建方法包括:
采用主配网图模拼接技术将多源业务数据中的静态信息与主配模型边界设备进行映射;所述静态信息包括配网线路拓扑信息和检修类计划停电信息;
采用动态校核方法对主配模型边界设备状态进行异动更新,所述动态校核方法包括量测平衡分析法和遥信遥测一致性校验法。
8.根据权利要求6所述的配电网停电事件分析方法,其特征在于,所述停电故障区间的定位方法包括:
根据离散信号查找对应层级的关联信号;
按照馈线和分支线对关联信号进行信号分组,并根据信号分组结果确定停电影响范围以及对应的可疑停电故障区间;
根据可疑停电故障区间结合停电类型推理分析最可能的跳闸位置;
根据最可能的跳闸位置确定停电故障区间。
9.根据权利要求6所述的配电网停电事件分析方法,其特征在于,所述方法还包括:
根据停电事件决策结果和网络拓扑反向分析获取理论告警信号;
将理论告警信号与所获取的实际告警信号进行校核,将校核结果作为信号可信度的更新因子;
将信号可信度的更新因子作为DS证据理论算法的数据支撑。
10.根据权利要求1所述的配电网停电事件分析方法,其特征在于,所述方法还包括:
将停电事件决策结果以结构化信息形式封装,通过KAFKA消息总线对外发布。
11.一种配电网停电事件分析装置,其特征在于,所述装置包括:
获取模块:用于从与配网相关的各级业务系统获取多源业务数据;
分层分级研判模块:用于对多源业务数据分层分级研判,获取停电事件,并将停电事件划分为确定性停电事件和未确定性停电事件;
验证模块:用于根据预设的优先级规则对确定性停电事件和未确定性停电事件进行信号优先级判定;
决策模块:用于根据判定结果生成相应的停电事件决策结果。
12.根据权利要求11所述的配电网停电事件分析装置,其特征在于,所述装置还包括:
多源数据处理模块:用于针对多源业务数据中各类数据特点进行数据清洗和/或信号时效性关联适配。
13.根据权利要求11所述的配电网停电事件分析装置,其特征在于,所述决策模块包括:
告警信号感知模块:用于从多源业务数据中感知告警信号;
拓扑分析模块:当告警信号不满足优先级规则时,根据多源业务数据中的告警信号及预构建的网络拓扑分析出可疑故障区间结果集;
信号可信度管理模块:用于调用信号可信度管理服务计算出新的概率值赋予结果集;
证据理论算法模块:用于采用DS证据理论算法进行融合计算,输出停电事件决策结果。
14.根据权利要求13所述的配电网停电事件分析装置,其特征在于,所述装置还包括:
图模管理模块:用于采用主配网图模拼接技术将多源业务数据中的静态信息与主配模型边界设备进行映射。
15.根据权利要求11所述的配电网停电事件分析装置,其特征在于,所述装置还包括:
检修计算管理模块:用于发布检修类计划停电信息。
16.一种配电网停电事件分析装置,其特征在于,包括处理器及存储介质;
所述存储介质用于存储指令;
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据权利要求1~10任一项所述方法的步骤。
17.计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现权利要求1~10任一项所述方法的步骤。
CN202010173981.5A 2020-03-13 2020-03-13 配电网停电事件分析方法、装置及存储介质 Pending CN111400295A (zh)

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CN112199421A (zh) * 2020-12-04 2021-01-08 中国电力科学研究院有限公司 一种多源异构数据融合和量测数据多源互校验方法及系统
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