一种电能质量数据完整性的统计方法与流程

    专利查询2025-06-04  78


    本发明涉及电能质量数据采集分析,具体涉及一种电能质量数据完整性的统计方法。


    背景技术:

    1、电能质量监测终端作为监测电能质量数据的系统,能够对区域范围内的电网拓扑结构进行有效分析,在分析过程中,一个特点是数据量大,大数据量会带来存储空间不足、查询效率低和异常数据处理困难等一系列问题,另一个很重要就是电能质量数据完整性的问题。

    2、电能质量数据是进行电能质量后续各种分析的基础,数据不完整将导致电能质量的分析结果不完整和不可靠。而在实际应用中,电能质量监测系统由于覆盖区域广、网络结构复杂和数据接口复杂等特点,容易发生数据缺失问题, 数据完整性已经成为影响到电能质量监测系统正常运行的一个非常重要的因素。

    3、目前,针对电能质量数据缺失的补招方法主要有两种:其一,利用大数据分析获取电能质量和填补缺失值;其二,直接通过向电能质量监测终端读取缺失的电能质量数据,对电能质量数据进行5次完整性追补。

    4、但是,目前采取的这些措施至少包含以下三种问题:

    5、1)只是简单地对缺失的电能质量数据进行5次追补,准确性偏低且效果差;

    6、2)利用大数据计算,所需计算资源过多,同时大数据计算往往还需联网,此时还可能存在安全和保密问题;

    7、3)电能质量的数据不够直观,难以进行针对性的分析或处理。


    技术实现思路

    1、针对上述三个问题,本发明的目的是提出一种电能质量数据完整性的统计方法,通过对监测点和监测区域的数据完整性的日概率和月概率进行统计,有效获知电能质量的直观数据,也便于精细化分析,可以精确到每一天的每个监测点;同时,以加权求和的方法结合树形电网拓扑结构的多级区域形式进行区域日统计和区域月统计,使得电能质量的数据更有代表性和完整性;此外,针对数据完整性缺失的原因进行对应的数据追补,有效弥补了数据完整性缺失的不良影响。

    2、通过以下技术方案实现的:

    3、一种电能质量数据完整性的统计方法,用于对电网中的每个监测点和每个监测区域进行电能质量处理,每个监测区域包括多个监测点,该方法包括如下步骤:

    4、s1、进行监测点日统计和月统计:读取电能质量采集终端在电网中每个监测点的每个源数据,基于每个源数据,对每个监测点均按照公式进行数据完整性的日统计,得到每个监测点的数据完整性的日概率;其中,id表示监测点数据完整性的日概率,vd表示当日投运监测点实际上送的数据数量,od表示当日投运监测点以统计时间间隔计算时应上送的数据数量,统计时间间隔为1分钟或3分钟;在进行监测点日统计满足一个月的统计数量时,按照公式对每个监测点进行数据完整性的月统计,获得每个监测点的数据完整性的月概率;其中,im表示监测点数据完整的月概率,m表示天数,idm表示第m天的id,m表示每月的总天数;

    5、s2、以树形电网拓扑结构进行区域日统计和区域月统计:用树形拓扑结构的形式设置多个分级区域,每个分级区域之间从最高级区域到最低级区域依次构成父子级关系;在任意一个最低级区域中,利用加权平均的方法将对应的id作为第一数据项,计算出最低级区域的区域数据完整性的日概率,同时,利用加权平均的方法将对应的im作为第二数据项,计算出最低级区域的区域数据完整性的月概率;将步骤s1中每个监测区域均列为最低级区域并按照父子级关系进行依次计算,上述依次计算包括:每个父级区域的数据完整性的日概率由对应子级区域的数据完整性的日概率进行加权平均得到,每个父级区域的数据完整性的月概率由对应子级区域的数据完整性的月概率进行加权平均得到;其中,每个分级区域均设置有对应的数据完整性的阈值,基于上述阈值对每个分级区域的区域数据完整性的日概率和月概率进行完整性判断,确定出需要进行数据补招的每个分级区域。

    6、通过对监测点和监测区域的数据完整性的日概率和月概率进行统计,有效获知电能质量的直观数据,也便于精细化分析,可以精确到每一天的每个监测点;同时,以加权求和的方法结合树形电网拓扑结构的多级区域形式进行区域日统计和区域月统计,使得电能质量的数据更有代表性和完整性;此外,计算过程无需联网,安全和保密能力有效提升。

    7、优选地,多个分级区域从最高级到最低级包括一级区域、二级区域、三级区域和四级区域,将每个监测区域从四级区域开始计算区域数据完整性的日概率和月概率。逐层及去计算不同区域的数据完整性,可以为数据缺失定位、数据补招和设备故障定位提供了十分重要的依据。

    8、优选地,步骤s2中,每个分级区域对应设置的阈值相同或不同,在设置每个阈值不同时,按照从最低级区域到最高级区域的顺序将每个阈值进行递减。设置阈值相同,便于进行处理,阈值不同,则可以对不同环节和需求进行针对性处理。

    9、优选地,步骤s2中,确定出需要进行数据补招的每个分级区域后,记录对应的每个分级区域需要数据补招的原因;其中,上述原因至少包括缓存数据缺失、网络拥堵延迟和设备故障。记录数据补招的原因,便于工作人员进行后续处理,从而弥补数据缺失造成的不良影响。

    10、优选地,数据补招的原因是缓存数据缺失时,确定出缓存数据缺失的位置,依据缓存数据缺失的位置定位出对应的监测点,将监测点缺失前的5组数据和缺失后正常上送的5组数据进行加权平均得到缺失的数据,将缺失的数据重新上送统计。监测点缺失前后的数据进行加权平均,得到的数据极为接近实际缺失位置的数据,再进行重新上送,有效提升追补的准确性。

    11、优选地,数据补招的原因是网络拥堵延迟时,则增大传输时的带宽,或者在确定出网络拥堵延迟造成的数据缺失的位置后,再依据数据缺失的位置定位出对应的监测点,将监测点缺失前的5组数据和缺失后正常上送的5组数据进行加权平均得到缺失的数据,将缺失的数据重新上送统计。补充缺失的数据,就可以减少网络拥堵延迟造成的出错。

    12、本发明与现有技术相比具有的有益效果是:

    13、本发明的技术方案,通过对监测点和监测区域的数据完整性的日概率和月概率进行统计,有效获知电能质量的直观数据,也便于精细化分析,可以精确到每一天的每个监测点;同时,以加权求和的方法结合树形电网拓扑结构的多级区域形式进行区域日统计和区域月统计,使得电能质量的数据更有代表性和完整性;此外,针对数据完整性缺失的原因进行对应的数据追补,有效弥补了数据完整性缺失的不良影响。



    技术特征:

    1.一种电能质量数据完整性的统计方法,用于对电网中的每个监测点和每个监测区域进行电能质量处理,每个监测区域包括多个监测点,其特征在于,所述方法包括如下步骤:

    2.根据权利要求1所述的一种电能质量数据完整性的统计方法,其特征在于,多个分级区域从最高级到最低级包括一级区域、二级区域、三级区域和四级区域,将每个监测区域从四级区域开始计算区域数据完整性的日概率和月概率。

    3.根据权利要求1所述的一种电能质量数据完整性的统计方法,其特征在于,步骤s2中,每个分级区域对应设置的阈值相同或不同,在设置每个阈值不同时,按照从最低级区域到最高级区域的顺序将每个阈值进行递减。

    4.根据权利要求1所述的一种电能质量数据完整性的统计方法,其特征在于,步骤s2中,确定出需要进行数据补招的每个分级区域后,记录对应的每个分级区域需要数据补招的原因;其中,所述原因至少包括缓存数据缺失、网络拥堵延迟和设备故障。

    5.根据权利要求4所述的一种电能质量数据完整性的统计方法,其特征在于,数据补招的原因是缓存数据缺失时,确定出缓存数据缺失的位置,依据缓存数据缺失的位置定位出对应的监测点,将监测点缺失前的5组数据和缺失后正常上送的5组数据进行加权平均得到缺失的数据,将缺失的数据重新上送统计。

    6.根据权利要求4所述的一种电能质量数据完整性的统计方法,其特征在于,数据补招的原因是网络拥堵延迟时,则增大传输时的带宽,或者在确定出网络拥堵延迟造成的数据缺失的位置后,再依据数据缺失的位置定位出对应的监测点,将监测点缺失前的5组数据和缺失后正常上送的5组数据进行加权平均得到缺失的数据,将缺失的数据重新上送统计。


    技术总结
    本发明公开了一种电能质量数据完整性的统计方法,包括如下步骤:S1、对监测点进行数据完整性的日统计和月统计;S2、用树形拓扑结构设置多个分级区域并从最高级到最低级依次构成父子级关系;在最低级区域,用加权平均计算出最低级区域的区域数据完整性的日概率和月概率;将每个监测区域均列为最低级区域并按照父子级关系进行依次计算;每个分级区域均设置阈值,基于阈值进行完整性判断,确定出需要进行数据补招的每个分级区域。本发明通过对监测点和监测区域的数据完整性的日概率和月概率进行统计,获得直观数据,也便于精细化分析;还以加权求和法结合树形电网拓扑结构进行区域日统计和区域月统计,使电能质量完整性的数据更有代表性和准确性。

    技术研发人员:曹金伟,张阔
    受保护的技术使用者:中能电气股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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