本发明涉及用电监测,更具体地说,涉及一种基于计量装置的电流电压监测系统及监测方法。
背景技术:
1、随着工业自动化和智能化的快速发展,电力作为生产和生活的重要能源,其监测与管理显得尤为重要。传统的电流电压监测方法多依赖于人工巡检和简单的数据记录,难以满足现代企业对实时监控、数据分析和异常预警的需求。基于计量装置的监测方法通常结合智能电表和数据采集系统,能够实现对电流和电压的实时监测、存储和分析。这类方法不仅可以提供精确的电能计量,还能监测电流和电压的波动情况,帮助企业及时发现潜在的电气故障和用电异常。
2、经检索,现有公开号为cn118396223a的专利文献,提供一种企业用电异常智能分析检测方法,该方法通过对分时数据与总用电数据进行的相似度计算,对新增数据进行异常检测。当工厂变更生产后,其用电数据也会发生变化,从而改变相似度,引起异常预警。
3、由于企业的生产经营活动受到外部因素的影响,其用电数据在时间上也会产生波动,采用单一企业的历史数据,无法有效降低外部因素的非周期性影响,容易出现异常告警,影响对企业用电异常监测的准确性。鉴于此,我们提出一种基于计量装置的电流电压监测系统及监测方法。
技术实现思路
1、1.要解决的技术问题
2、本发明的目的在于提供一种基于计量装置的电流电压监测系统及监测方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
3、2.技术方案
4、本发明是通过以下技术方案实现的:
5、一种基于计量装置的电流电压监测系统及监测方法,包括以下步骤:
6、s1、获取指定企业及与其类型相同的多个企业的历史电流电压数据;
7、s2、提取历史电流电压数据中的历史特征数据;
8、s3、采用聚类算法,根据历史特征数据对指定企业及与其类型相同的多个企业进行聚类分析,获取指定企业所在的聚类簇;
9、s4、计算聚类簇内企业历史特征数据之间的历史相似度;
10、s5、根据聚类簇内企业历史特征数据之间的相似度,获取评估参数;
11、s6、获取聚类簇内的企业的当前电流电压数据;
12、s7、提取聚类簇内的企业当前电流电压数据的当前特征数据;
13、s8、计算指定企业与聚类簇内其余企业当前特征数据的相似度均值;
14、s9、获取指定企业的异常报警信息,并通过计算评价指标对指定企业进行异常分析,评价指标采用如下公式计算:
15、;
16、其中,t为指定企业的评价指标,为指定企业与聚类簇内其余企业当前特征数据的相似度均值,为评估参数,为权重系数,f为异常报警频率。
17、作为本申请文件技术方案的一种可选方案,所述历史特征数据包括历史电流电压数据的均值、标准差、偏度、峰度。
18、作为本申请文件技术方案的一种可选方案,s2具体包括:将历史电流电压数据缩放至[-1,1]的区间,再提取缩放后历史电流电压数据的历史特征数据。
19、作为本申请文件技术方案的一种可选方案,所述历史电流电压数据的均值、标准差、偏度、峰度分别采用以下公式计算:
20、;
21、;
22、;
23、;
24、其中,为电流或电压的均值,n为电流或电压的数据量,为电流或电压值,为电流或电压的标准差,为电流或电压的偏度,为电流或电压的峰度。
25、作为本申请文件技术方案的一种可选方案,在s3中,采用k-means聚类方法对相同类型企业进行聚类分析,所述聚类簇内企业的数量不少于3个。
26、作为本申请文件技术方案的一种可选方案,在s4中,历史相似度的计算公式如下:
27、;
28、其中,为历史相似度,为聚类簇内a企业历史特征数据中的第i个数据;为聚类簇内b企业的历史特征数据第i个数据。
29、作为本申请文件技术方案的一种可选方案,在s5中,所述评估参数为指定企业所在聚类簇内企业历史特征数据之间的相似度最小值。
30、作为本申请文件技术方案的一种可选方案,在s8中,指定企业与聚类簇内其余企业当前特征数据的相似度均值采用以下公式计算:
31、;
32、其中,n为聚类簇内企业的数量,为指定企业的当前特征数据中的第j个数据,为聚类簇内除指定企业外的第i个企业的当前特征数据中的第j个数据。
33、一种基于计量装置的电流电压监测系统,包括:
34、计量装置,设置于企业电网的关键节点,用于采集的企业的电流和电压数据;
35、数据采集模块,与所述计量装置连接,用于接收并处理计量装置采集的企业电流和电压数据;
36、数据分析模块,与数据采集模块连接,用于根据接收到的企业电流和电压数据对指定企业进行异常分析;
37、报警模块,与数据分析模块连接,当检测到指定企业的电流和电压数据异常时,触发报警信号;
38、显示模块,用于显示指定企业的电流电压状况、分析结果及报警信息。
39、3.有益效果
40、与现有技术相比,本发明的有益效果是:
41、1.本申请通过利用同类型企业的电流电压数据对指定的电流电压数据进行分析,能够有效的降低外部环境的波动造成指定企业电流电压数据产生的波动被判断为异常波动的情况,能够减少误报,则增加对指定企业的监测精度。
42、2.本申请通过聚类分析,进一步筛选出相似度更高的同类型企业,通过控制聚类簇内企业的数量,增加本方法的可靠性,降低偶然因素对企业异常情况认定的影响;并能够结合企业历史异常报警信息,适当的增加或减弱异常识别的标准,督促企业及时解决异常问题。
1.一种基于计量装置的电流电压监测方法,其特征在于:包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种基于计量装置的电流电压监测方法,其特征在于:所述历史特征数据包括历史电流电压数据的均值、标准差、偏度、峰度。
3.根据权利要求1所述的一种基于计量装置的电流电压监测方法,其特征在于:s2具体包括:将历史电流电压数据缩放至[-1,1]的区间,再提取缩放后历史电流电压数据的历史特征数据。
4.根据权利要求2所述的一种基于计量装置的电流电压监测方法,其特征在于:所述历史电流电压数据的均值、标准差、偏度、峰度分别采用以下公式计算:
5.根据权利要求1所述的一种基于计量装置的电流电压监测方法,其特征在于:在s3中,采用k-means聚类方法对相同类型企业进行聚类分析,所述聚类簇内企业的数量不少于3个。
6.根据权利要求1所述的一种基于计量装置的电流电压监测方法,其特征在于:在s4中,历史相似度的计算公式如下:
7.根据权利要求1所述的一种基于计量装置的电流电压监测方法,其特征在于:在s5中,所述评估参数为指定企业所在聚类簇内企业历史特征数据之间的相似度最小值。
8.根据权利要求1所述的一种基于计量装置的电流电压监测方法,其特征在于:在s8中,指定企业与聚类簇内其余企业当前特征数据的相似度均值采用以下公式计算:
9.一种基于计量装置的电流电压监测系统,采用如权利要求1-8任一所述的一种基于计量装置的电流电压监测方法,其特征在于:包括:
