CN113077228A - 电网机组出力数据的处理方法及处理装置 - Google Patents

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张水平
涂炼
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李顺
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Abstract

本申请公开了电网机组出力数据的处理方法及处理装置，处理方法包括：获得电网机组的出力数据和其他数据，并对出力数据和其他数据进行集成处理，得到集成数据表；其中其他数据包括电厂数据；若集成数据表检测出异常值，则对异常值进行校正；对集成数据表进行可视化处理，得到出力数据的时间序列图。通过上述方式，本申请应用大数据分析技术及可视化技术，可以直观了解电网机组的处理情况，了解电网机组、所在电厂的变化趋势。

Description

电网机组出力数据的处理方法及处理装置
技术领域
本申请涉及电力行业与数据科学交叉技术领域，尤其涉及电网机组出力数据的处理方法及处理装置。
背景技术
电网是一个将电力从供应方传送到用户的连通网络,通常由发电、输电、配电和用电4个阶段组成。由于电网的复杂性与动态性,每一个阶段都将产生大量的数据。对大数据进行可视化展示，是一种以直观方式传递抽象信息的方法，是理解复杂数据的不可或缺的工具。
发明人发现，目前对用电数据、配电网数据分析及可视化展示已有研究，但是对发电阶段机组出力数据可视化方面的研究目前较少，考虑到电网机组出力数据复杂，因此如何从出力数据中挖掘出数据价值仍有待解决。
发明内容
本申请提供电网机组出力数据的处理方法及处理装置，以解决现有技术中出力数据复杂，无法挖掘出数据价值的问题。
为解决上述技术问题，本申请提出一种电网机组出力数据的处理方法，包括获得电网机组的出力数据和其他数据，并对出力数据和其他数据进行集成处理，得到集成数据表；其中其他数据包括电厂数据；若集成数据表检测出异常值，则对异常值进行校正；对集成数据表进行可视化处理，得到出力数据的时间序列图。
可选地，若集成数据表检测出异常值，则对异常值进行校正，包括：将电网机组的出力数据中-1到1之间的数值标记为异常值，并替换为0；判断电网机组的出力数据在时间序列上存在若干0值的情况，若连续出现的0值个数小于预设数值，则用机组大于0的处理数据构成数列的中位数替换0值；若连续出现的0值个数等于或大于预设数值，则认为电网机组停产，无需对0值处理。
可选地，其他数据还包括地区数据；对出力数据和其他数据进行集成处理，得到集成数据表，包括：先对电网机组的出力数据进行集成，再与电厂数据集成，得到机组-电厂数据表，最后与地区数据集成，得到机组-电厂-地区数据表。
可选地，对集成数据表进行可视化处理，得到出力数据的时间序列图，包括：根据机组-电厂-地区数据表，得出每个机组出力数据的时间序列图、每个电厂出力数据的时间序列图、每个地区总出力数据的时间序列图。
可选地，电网机组发电类型包括燃煤、水电、核电、风电或者光伏。
为解决上述技术问题，本申请提出一种电网机组出力数据的处理装置，包括：集成模块，用于获得电网机组的出力数据和其他数据，并对出力数据和其他数据进行集成处理，得到集成数据表；其中其他数据包括电厂数据；预处理模块，用于当集成数据表检测出异常值，则对异常值进行校正；可视化模块，用于集成数据表进行可视化处理，得到出力数据的时间序列图。
可选地，预处理模块还用于将电网机组的出力数据中-1到1之间的数值标记为异常值，并替换为0；判断电网机组的出力数据在时间序列上存在若干0值的情况，若连续出现的0值个数小于预设数值，则用机组大于0的处理数据构成数列的中位数替换0值；若连续出现的0值个数等于或大于预设数值，则认为电网机组停产，无需对0值处理。
可选地，其他数据还包括地区数据；集成模块还用于先对电网机组的出力数据进行集成，再与电厂数据集成，得到机组-电厂数据表，最后与地区数据集成，得到机组-电厂-地区数据表。
可选地，可视化模块还用于根据机组-电厂-地区数据表，得出每个机组出力数据的时间序列图、每个电厂出力数据的时间序列图、每个地区总出力数据的时间序列图。
可选地，电网机组发电类型包括燃煤、水电、核电、风电或者光伏。
本申请提出电网机组出力数据的处理方法及处理装置，处理方法包括：获得电网机组的出力数据和其他数据，并对出力数据和其他数据进行集成处理，得到集成数据表；其中其他数据包括电厂数据；若集成数据表检测出异常值，则对异常值进行校正；对集成数据表进行可视化处理，得到出力数据的时间序列图。通过上述方式，本申请应用大数据分析技术及可视化技术，可以直观了解电网机组的处理情况，了解电网机组、所在电厂的变化趋势。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请电网机组出力数据的处理方法一实施例的流程示意图；
图2是本申请机组-电厂-地区数据表一实施例的部分示意图；
图3为电网机组出力数据一实施例的时间序列图；
图4为电网机组出力预处理后一实施例的时间序列图；
图5为电厂出力一实施例的时间序列图；
图6为地区总出力一实施例的时间序列图；
图7为Z省总出力一实施例的时间序列图；
图8为本申请电网机组出力数据的处理装置一实施例的结构示意图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本申请的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请所提供电网机组出力数据的处理方法及处理装置进一步详细描述。
请参阅图1，图1是本申请电网机组出力数据的处理方法一实施例的流程示意图，在本实施例中，具体可以包括以下步骤：
S110：获得电网机组的出力数据和其他数据，并对出力数据和其他数据进行集成处理，得到集成数据表；其中其他数据包括电厂数据。
获得电网机组的出力数据和其他数据，其中电网机组发电类型可以包括燃煤、水电、核电、风电或者光伏。电网机组的出力数据和其他数据的时间范围可以相同，一般地可以设置为半年、一年或者数年，可以根据实际情况自行决定，在此不作限制。
电网数据可以包括电厂信息记录表，电厂信息记录表可以记录每个机组名称、机组类型、所属电厂，通过这个表可以知道每个机组所属电厂，同时也可以知道该机组的发电类型。电厂信息表是一张静态信息表。
在一些实施例中，其他数据还可以包括地区数据以及省数据。
地区数据可以包括地区信息记录表，地区信息记录表记录了电厂名称、所属地市，通过这个表可以知道每个电厂所属地市。电厂-地市信息表也是一张静态信息表。
对出力数据进行集成处理的步骤可以包括：先对电网机组的出力数据进行整理、分析，然后再与其他数据进行集成，从而得到集成数据表。若其他数据中包括多种类型的数据，可以对多种类型的数据进行逐步集成。
例如，可以先对电网机组的出力数据进行集成，再与电厂数据集成，得到机组-电厂数据表，最后与地区数据集成，得到机组-电厂-地区数据表。
需要说明的是，电网机组的出力数据是动态数据，在本实施例中，可以每隔5分钟记录并存储为一张excel数据表，一个小时有12张数据表，一天有288张数据表，一个月按30天计算有8640张数据表，一年12个月就有103680张数据表。实际情况一年的数据表可能少于这个数量，因为有少部分时间点的数据会有缺失。
可选地，每一张数据表里有800多个电网机组，随着时间的变化，每个表里的机组可能会发生变化，比如新增机组。表的名称是以当前时间命名的，如“20180103_102500.xls”，可以看出时间是2018年1月3日10点25分，打开一张excel数据表可以看到第1列为机组名称列，第二列为该机组在这个时间点的机组出力(电功率)数据，单位为兆瓦Mw。
S120：若集成数据表检测出异常值，则对异常值进行校正。
首先，可以将电网机组的出力数据中-1到1之间的数值标记为异常值，并替换为0；接着判断电网机组的出力数据在时间序列上存在若干0值的情况。情况可以分为两种：
1)若连续出现的0值个数小于预设数值，则判断异常值可能是由故障引起的，则用机组大于0的处理数据构成数列的中位数替换0值。
由上述可知，一天有288张数据表，因此预设数据可以设置有288；在其他的一些实施例中，也可以是使用平均数或者其他数据代替0值。
2)若连续出现的0值个数等于或大于预设数值，则判断异常值可能是电网机组停产引起的，不属于故障，无需对0值处理。
S130：对集成数据表进行可视化处理，得到出力数据的时间序列图。
利用专用软件可以对集成数据表进行可视化处理，具体地是将集成数据表导入软件中，从而得出出力数据的时间序列图。
在本实施例中，根据机组-电厂数据表，可以得出每个机组出力数据的时间序列图、每个电厂出力数据的时间序列图。
在一些实施例中，根据机组-电厂-地区数据表，得出每个机组出力数据的时间序列图、每个电厂出力数据的时间序列图、每个地区总出力数据的时间序列图。
举例说明，选取Z省机组出力数据为研究对象。机组出力数据的时间范围为2018年一整年，从2018年1月1日到2018年12月31日。以燃煤电厂为例，对机组出力数据进行整理、分析，包括数据集成、数据预处理、数据可视化。
请参阅图2-图7，图2是本申请机组-电厂-地区数据表一实施例的部分示意图；图3为电网机组出力数据一实施例的时间序列图；图4为电网机组出力预处理后一实施例的时间序列图；图5为电厂出力一实施例的时间序列图；图6为地区总出力一实施例的时间序列图；图7为Z省总出力一实施例的时间序列图。
在本实施例中可以应用Python程序编程计算。由于数据量较大，数据集成阶段通过云计算在云服务器上运行程序。然后把集成好的数据从云服务器传到个人电脑，数据预处理和数据可视化在笔记本电脑win10系统上运行，使用的软件是Anaconda下的spyder。
基于上述的电网机组出力数据的处理方法，本申请还提出一种电网机组出力数据的处理装置。请参阅图8，图8是本申请电网机组出力数据的处理装置一实施例的结构示意图。在本实施例中，电网机组出力数据的处理装置800可以包括集成模块810、预处理模块820和可视化模块830。
集成模块810可以用于获得电网机组的出力数据和其他数据，并对出力数据和其他数据进行集成处理，得到集成数据表；其中其他数据可以包括电厂数据。电网机组发电类型可以包括燃煤、水电、核电、风电或者光伏。
可选地，其他数据还包括地区数据；集成模块810还用于先对电网机组的出力数据进行集成，再与电厂数据集成，得到机组-电厂数据表，最后与地区数据集成，得到机组-电厂-地区数据表。
预处理模块820可以用于当集成数据表检测出异常值，则对异常值进行校正。
具体地，预处理模块820还用于将电网机组的出力数据中-1到1之间的数值标记为异常值，并替换为0；判断电网机组的出力数据在时间序列上存在若干0值的情况，若连续出现的0值个数小于预设数值，则用机组大于0的处理数据构成数列的中位数替换0值；若连续出现的0值个数等于或大于预设数值，则认为电网机组停产，无需对0值处理。
可视化模块830可以用于集成数据表进行可视化处理，得到出力数据的时间序列图。
可选地，可视化模块830还用于根据机组-电厂-地区数据表，得出每个机组出力数据的时间序列图、每个电厂出力数据的时间序列图、每个地区总出力数据的时间序列图。
本申请提出电网机组出力数据的处理方法及处理装置，处理方法包括：获得电网机组的出力数据和其他数据，并对出力数据和其他数据进行集成处理，得到集成数据表；其中其他数据包括电厂数据；若集成数据表检测出异常值，则对异常值进行校正；对集成数据表进行可视化处理，得到出力数据的时间序列图。通过上述方式，本申请应用大数据分析技术及可视化技术，可以直观了解电网机组的处理情况，了解电网机组、所在电厂的变化趋势。
可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。文中所使用的步骤编号也仅是为了方便描述，不对作为对步骤执行先后顺序的限定。基于本申请中的实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电网机组出力数据的处理方法，其特征在于，包括：
获得所述电网机组的出力数据和其他数据，并对所述出力数据和所述其他数据进行集成处理，得到集成数据表；其中所述其他数据包括电厂数据；
若所述集成数据表检测出异常值，则对所述异常值进行校正；
对所述集成数据表进行可视化处理，得到所述出力数据的时间序列图。
2.根据权利要求1所述的电网机组出力数据的处理方法，其特征在于，所述若所述集成数据表检测出异常值，则对所述异常值进行校正，包括：
将所述电网机组的出力数据中-1到1之间的数值标记为异常值，并替换为0；
判断所述电网机组的出力数据在时间序列上存在若干0值的情况，若连续出现的0值个数小于预设数值，则用所述机组大于0的处理数据构成数列的中位数替换0值；
若连续出现的0值个数等于或大于预设数值，则认为所述电网机组停产，无需对0值处理。
3.根据权利要求1所述的电网机组出力数据的处理方法，其特征在于，所述其他数据还包括地区数据；
所述对所述出力数据和所述其他数据进行集成处理，得到集成数据表，包括：
先对所述电网机组的出力数据进行集成，再与电厂数据集成，得到机组-电厂数据表，最后与所述地区数据集成，得到机组-电厂-地区数据表。
4.根据权利要求3所述的电网机组出力数据的处理方法，其特征在于，所述对所述集成数据表进行可视化处理，得到所述出力数据的时间序列图，包括：
根据所述机组-电厂-地区数据表，得出每个机组出力数据的时间序列图、每个电厂出力数据的时间序列图、每个地区总出力数据的时间序列图。
5.根据权利要求1所述的电网机组出力数据的处理方法，其特征在于，所述电网机组发电类型包括燃煤、水电、核电、风电或者光伏。
6.一种电网机组出力数据的处理装置，其特征在于，包括：
集成模块，用于获得所述电网机组的出力数据和其他数据，并对所述出力数据和所述其他数据进行集成处理，得到集成数据表；其中所述其他数据包括电厂数据；
预处理模块，用于当所述集成数据表检测出异常值，则对所述异常值进行校正；
可视化模块，用于所述集成数据表进行可视化处理，得到所述出力数据的时间序列图。
7.根据权利要求6所述的电网机组出力数据的处理装置，其特征在于，
所述预处理模块还用于将所述电网机组的出力数据中-1到1之间的数值标记为异常值，并替换为0；
判断所述电网机组的出力数据在时间序列上存在若干0值的情况，若连续出现的0值个数小于预设数值，则用所述机组大于0的处理数据构成数列的中位数替换0值；
若连续出现的0值个数等于或大于预设数值，则认为所述电网机组停产，无需对0值处理。
8.根据权利要求6所述的电网机组出力数据的处理装置，其特征在于，所述其他数据还包括地区数据；
所述集成模块还用于先对所述电网机组的出力数据进行集成，再与电厂数据集成，得到机组-电厂数据表，最后与所述地区数据集成，得到机组-电厂-地区数据表。
9.根据权利要求8所述的电网机组出力数据的处理装置，其特征在于，
所述可视化模块还用于根据所述机组-电厂-地区数据表，得出每个机组出力数据的时间序列图、每个电厂出力数据的时间序列图、每个地区总出力数据的时间序列图。
10.根据权利要求6所述的电网机组出力数据的处理装置，其特征在于，所述电网机组发电类型包括燃煤、水电、核电、风电或者光伏。
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