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基于聚类和LSTM的电力分钟冻结数据缺失值填充方法

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控制工程 2022年第4期29卷 611-616页

作者：卢继哲刘宣唐悦阿辽沙·叶侯帅叶方彬中国电力科学研究院有限公司北京100192 国网浙江省电力有限公司营销服务中心浙江杭州310000

在用电信息采集系统中,由于采集和配电设备的海量接入,终端获取的分钟冻结数据普遍存在缺失。针对该问题,提出一种基于聚类的时间序列预测方法填充缺失值。该方法利用终端获取的分钟冻结数据具有时序自相似和关联性特征,首先对终端聚类... 详细信息

在用电信息采集系统中,由于采集和配电设备的海量接入,终端获取的分钟冻结数据普遍存在缺失。针对该问题,提出一种基于聚类的时间序列预测方法填充缺失值。该方法利用终端获取的分钟冻结数据具有时序自相似和关联性特征,首先对终端聚类,使具有相似时序特征的终端在同一分组,针对长时间序列具有的高维特征造成聚类困难的问题,使用自编码器降维,提高聚类性能;然后,对各分组建立基于长短期记忆(LSTM)单元的神经网络模型预测缺失值。实验结果表明该方法能有效利用终端时间序列的特性,验证了基于自编码器的聚类可提升预测性能。

关键词：用电信息采集系统分钟冻结数据缺失值填充聚类 LSTM

基于冗余分析的用电信息采集系统数据压缩方法

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电测与仪表 2022年第5期59卷 70-77页

作者：郑国权窦健卢继哲郄爽叶方彬胡浩星中国电力科学研究院有限公司北京100192 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院杭州310006 重庆大学微电子与通信工程学院重庆400044

为解决用电信息采集系统中数据高频上报引起的通信及存储问题,通过协议分析将远程通信报文的冗余性分为了帧间冗余、模式冗余及编码冗余,并分别采用报文预处理方法、LZ77算法与Huffman算法压缩其冗余;针对单种算法无法同时对报文的三种... 详细信息

为解决用电信息采集系统中数据高频上报引起的通信及存储问题,通过协议分析将远程通信报文的冗余性分为了帧间冗余、模式冗余及编码冗余,并分别采用报文预处理方法、LZ77算法与Huffman算法压缩其冗余;针对单种算法无法同时对报文的三种冗余进行压缩的问题,通过对三种冗余各自的特性及相互间关系的分析,提出了一种组合压缩的方式,实验结果表明,该方法可以有效地缩短远程通信报文的长度,从而减少存储消耗、提高网络的传输效率。

关键词：用电信息采集远程通信报文冗余性分析数据压缩组合压缩

双模异构配电场域网多径并发传输动态决策算法

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电力系统保护与控制 2021年第20期49卷 144-151页

作者：叶方彬孙剑桥姜驰赵羚汪金荣国网浙江省电力有限公司营销服务中心浙江杭州310007

为提高配电场域网节点间的传输速率和连通率,构建了具有高速电力线宽带载波和微功率无线通信能力的混合多径双模异构配电场域网。首先论述了该场域网的拓扑结构、组网过程以及维护机制。其次设计了一种滑动窗口加权平均链路度量方法,采... 详细信息

为提高配电场域网节点间的传输速率和连通率,构建了具有高速电力线宽带载波和微功率无线通信能力的混合多径双模异构配电场域网。首先论述了该场域网的拓扑结构、组网过程以及维护机制。其次设计了一种滑动窗口加权平均链路度量方法,采用改进的跳数受限Bellman-ford最短路径算法计算混合多径路由,并使用最近最多使用策略对各节点路由进行分散更新。在此基础上设计了一种自适应多径并发数据传输动态决策算法。最后将构建的该场域网应用到配电信息采集系统中,并在实验室和工程现场对其性能进行了测试。测试结果表明,该场域网比单模场域网在提高抄收率和缩短抄收时间方面效果明显。

关键词：电力系统配电网络双模异构场域网多径并发传输高速电力线宽带载波微功率无线

基于空间相关性的大规模分布式用户光伏空间分群方法

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电力系统自动化 2019年第21期43卷 97-102,162页

作者：焦田利章坚民李熊朱军叶方彬麻吕斌杭州电子科技大学自动化学院浙江省杭州市310018 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院浙江省杭州市310014 国网浙江省电力有限公司杭州市供电公司浙江省杭州市310020 浙江华云信息科技有限公司浙江省杭州市310012

提出一种面向大规模分布式用户光伏出力预测的光伏空间分群方法,目的在于为气象站点优化部署或多光伏用户基于"空间-时间关联"的功率预测提供依据。将气象对光伏出力的影响分为大气候和小气候2类。大气候主要是日照或5类天气类型影响,... 详细信息

提出一种面向大规模分布式用户光伏出力预测的光伏空间分群方法,目的在于为气象站点优化部署或多光伏用户基于"空间-时间关联"的功率预测提供依据。将气象对光伏出力的影响分为大气候和小气候2类。大气候主要是日照或5类天气类型影响,通过光伏实际出力占额定出力的比例来划分,从而将历史数据时段划分为5类天气类型样本群;小气候认为是光伏安装高程、温度、湿度以及周围地理环境等广义小气候影响。对5类天气类型历史样本群,进行空间相关的聚类分析,得到用户光伏地域分块划分。综合分块中不合群的用户光伏点数量和分块气象一致性来决定最优地域分块方案为用户光伏空间分群策略。以具有丰富气候带和地貌的某市遍布全境的2 887个分布式用户光伏群为例,分群方法得到了较好的验证。

关键词：分布式用户光伏光伏空间分群功率预测空间相关性 K-means聚类

基于概率预测的用电采集终端电量异常在线实时识别方法

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电力系统保护与控制 2021年第19期49卷 99-106页

作者：刘宣唐悦卢继哲阿辽沙·叶侯帅叶方彬中国电力科学研究院有限公司北京100192 国网浙江省电力有限公司营销服务中心浙江杭州311121

电力市场环境下用电信息采集系统采集的用电量成为市场结算的重要依据。实时识别用电采集终端上送的异常电量,不但可以提升数据质量,也可以为发现采集终端的故障、识别异常用电行为提供参考。针对现有异常数据识别方法识别性能和实时性... 详细信息

电力市场环境下用电信息采集系统采集的用电量成为市场结算的重要依据。实时识别用电采集终端上送的异常电量,不但可以提升数据质量,也可以为发现采集终端的故障、识别异常用电行为提供参考。针对现有异常数据识别方法识别性能和实时性不高的问题,提出基于概率预测的电量异常在线实时识别方法。首先,在分析电量异常类型和特点的基础上,提出离线训练概率预测模型、在线实时识别异常数据的检测方法。其次,提出了基于状态空间模型的结构化用电量模型对用户用电规律进行建模,并采用变分贝叶斯推断训练模型,以实现用电量的概率分布预测。最后,利用预测标准分数衡量电量实测数据与电量概率预测结果之间的差异,从而实现异常数据的在线识别。采用实际电量数据进行验证,并与其他方法进行对比,验证了该方法的实用性和有效性。

关键词：用电信息采集终端异常识别概率预测结构化电量模型变分贝叶斯推断

基于台区识别和关联监测加权算法的窃电检测方法

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计算机应用 2019年第S2期39卷 289-292页

作者：熊霞陶晓峰叶方彬吴竹筠南瑞集团(国网电力科学研究院)有限公司南京211106 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院杭州310007

针对以人力资源投入为主的传统反窃电模式存在稽查效率低和盲目性等问题,提出一种基于台区识别和关联监测加权算法的窃电检测方法。首先通过用电信息采集系统得到用户基础档案数据,创建台区停电事件校核流程提高台区档案归属准确率。然... 详细信息

针对以人力资源投入为主的传统反窃电模式存在稽查效率低和盲目性等问题,提出一种基于台区识别和关联监测加权算法的窃电检测方法。首先通过用电信息采集系统得到用户基础档案数据,创建台区停电事件校核流程提高台区档案归属准确率。然后采集正常档案用户的疑似窃电异常关联因素,利用改进的层次分析法建立窃电关联监测矩阵模型,实现客户侧窃电智能监控。最后根据置信程度计算用户窃电嫌疑值。通过实例验证提出的算法可以快速准确锁定疑似窃电用户,为反窃电工作提供有力的技术支撑,推动反窃电业务向智能化转变。

关键词：窃电检测台区识别层次分析关联监测矩阵模型置信程度

基于密度峰值聚类的电力大数据异常值检测算法

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科学技术与工程 2020年第2期20卷 654-658页

作者：陆春光叶方彬赵羚姜驰董伟国网浙江省电力有限公司电力科学研究院杭州310007 浙江华云信息科技有限公司杭州310002

为了解决传统算法检测准确性低,复杂性高不适于电力大数据异常值检测的问题,通过密度峰值聚类算法研究了电力大数据异常值检测问题。分析了密度峰值聚类算法的聚类过程。按照聚类中心选择原则,通过相邻距离和密度的归一化乘积对聚类点... 详细信息

为了解决传统算法检测准确性低,复杂性高不适于电力大数据异常值检测的问题,通过密度峰值聚类算法研究了电力大数据异常值检测问题。分析了密度峰值聚类算法的聚类过程。按照聚类中心选择原则,通过相邻距离和密度的归一化乘积对聚类点的差异度进行衡量,按照差异度的统计特性与改变趋势选择最大的一组点当成聚类中心。按照z空间填充曲线与高维数据点z携带位置信息特性提出基于z的分布式密度峰值聚类算法,降低异常检测复杂性,以达到电力大数据异常值检测要求。采用优化后的密度峰值聚类算法对电力大数据异常值进行检测,在局部密度超过阈值,同时距离超过阈值的情况下,认为相应电力数据点为异常值。将基于距离的检测算法和基于密度的检测算法作为对比进行测试,结果表明:所提算法得到的异常电力数据点,和实际情况相符,和其他两种算法相比没有出现错检测和漏检测的情况。可见所提算法适于电力大数据异常值检测,且检测结果准确性高。

关键词：密度峰值聚类电力大数据异常值检测

基于改进遗传算法的接口测试数据集的生成方法

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济南大学学报（自然科学版） 2019年第1期33卷 56-60页

作者：韩霄汉叶方彬窦健祝恩国王朝亮国网浙江省电力公司电力科学研究院浙江杭州310014 中国电力科学研究院北京100192

针对用电信息采集统一接口平台需要大量包含足够测试用例占比的测试数据这一难题,提出基于改进遗传算法的用电信息采集系统统一接口平台测试数据集的生成方法;在对原始数据预处理的基础上,采用基于相似度的交叉算子对原始群体扩充,使用... 详细信息

针对用电信息采集统一接口平台需要大量包含足够测试用例占比的测试数据这一难题,提出基于改进遗传算法的用电信息采集系统统一接口平台测试数据集的生成方法;在对原始数据预处理的基础上,采用基于相似度的交叉算子对原始群体扩充,使用提出基于群体趋势不变的染色体变异算法,在保持群体数据集特性的情况下增大测试用例占比,从而形成测试数据的自动生成方法;应用该测试数据集生成方法,基于某省级电力公司2016年7—9月300万个典型用电客户用电数据进行数据集生成实验,利用熵原理比较无变异因子、插值法变异和改进遗传算法分别生成的测试数据与原始数据的重合度。结果表明,改进遗传算法生成的测试数据集,具有同用电信息采集系统采集数据相同的属性和属性值分布以及类似的属性关联关系,能够满足测试用例需求。

关键词：用电信息采集统一接口平台遗传算法变异算法测试数据集生成

基于面向服务的用电信息采集系统多业务协同服务平台及技术研究

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基于面向服务的用电信息采集系统多业务协同服务平台及技术研究