基于灰色理论的配电网量测不良数据关联因素分析方法技术

本发明专利技术公开了一种基于灰色理论的配电网量测不良数据关联因素分析方法，应用于配电网分析计算中不良量测数据与潜在因素的关联度分析和检测，该方法包括采集量测系统量测历史数据和关联因素历史数据；构建参考序列和比较序列的原始数据表；无量纲化处理参考序列和比较序列；用灰色理论分析求取量测坏数据关联因素的关联度；利用关联度分析方法优化配电网量测系统。本发明专利技术针对配电网分析计算中的不良量测数据，以灰色分析为理论基础，从模糊统计的角度出发，结合不良数据与导致不良数据产生的潜在因素的大量历史数据，分析不良数据与潜在因素之间的关联度，对配电网分析计算中量测数据质量的改善具有指导意义。

【技术实现步骤摘要】
基于灰色理论的配电网量测不良数据关联因素分析方法
本专利技术涉及一种配电网量测不良数据分析方法，尤其涉及一种基于灰色理论的配电网量测不良数据关联因素分析方法。
技术介绍
配电网规模庞大，而配电网量测系统量测的数量十分有限，一般只在根节点存在功率量测和电压量测，部分量测点仅有电流量测，其他节点没有量测配置，并且量测系统提供的数据可靠性不高，用这些数据进行配电网分析计算如线损计算会导致线损率异常高，甚至线损率为负值。显然针对所需求的计算数据，以及配电网环网设计，辐射状运行的拓扑特点，需要进行不良数据的检测，为下一步分析计算剔除不良数据，校正计算结果。配电网量测系统建设成本较高，建设工作涉及到复杂的用户类型，而且用户数量众多，同时还需要解决信道不稳定、算法不统一以及公共网络信道故障等问题，因此量测不良数据不可避免，例如线路的功率异常、电量异常、电压数据异常等现象。量测系统获得的数据中不良数据比例虽然很低，但是其存在直接影响到信息的准确性以及客观性，造成后续配电网分析计算的误差。因此，如何处理好其中的数据畸变问题是当前量测系统优化及完善的一个重要内容。量测系统产生的错误量测与影响因素之间的关系是不明确的，单纯通过简单的统计难以摸清其规律，因此需要分析量测错误与影响条件的关联度，探究各个影响因素对量测错误的影响，关联度分析的相关结果，以作为预警、决策的科学依据。
技术实现思路
专利技术目的：针对以上问题，本专利技术提出一种基于灰色理论的配电网量测不良数据关联因素分析方法。技术方案：为实现本专利技术的目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种基于灰色理论的配电网量测不良数据关联因素分析方法，具体包括以下步骤：(1)统计量测系统量测历史数据和关联因素历史数据；(2)构建参考序列和比较序列的原始数据表，判断序列是否具有合理潜在关联性，如果是，执行步骤3，如果否，继续步骤2；(3)无量纲化处理参考序列和比较序列；(4)用灰色理论分析求取量测不良数据和关联因素的关联度，判断分析结果是否具有较好关联性，如果是，执行步骤5，如果否，继续步骤4；(5)利用关联度分析方法优化配电网量测系统。步骤(1)具体包括：从量测系统采集量测数据，量测数据包括少部分量测点完备的有功、无功、电压和电流数据，以及大部分量测点仅有的电流数据，从中整理出不良测点和对应的不良量测数据；从量测系统采集关联因素数据，关联因素数据包括量测装置的使用情况数据和气象数据，量测装置的使用情况数据包括统计测点测量装置的使用年限、测点信息通道的使用年限和测点测量装置供电电压质量，气象数据包括地区降水量、温度、湿度和空气质量指数，从中整理出不良测点对应的关联因素数据。步骤(2)具体包括：构建参考序列，将量测系统某个时间段内各个不良测点出现不良数据的频次作为参考序列，记x0(k)，k＝1，2，…，n；构建比较序列，将研究地区某个时间段内各个不良测点的降水量、平均温度、平均湿度、平均空气质量指数、测点测量装置的使用年限、测点信息通道的使用年限和测点测量装置供电电压质量作为比较序列，记x1(k)，x2(k)，x3(k)，x4(k)，x5(k)，x6(k)，x7(k)，k＝1，2，…，n，n为不良测点的总数；判断序列是否具有合理潜在关联性，如果是，执行步骤3，如果否，继续步骤2。步骤(3)具体包括：采用极差化方法对参考序列和比较序列进行无量纲化处理，将序列的每个值减去序列的最小值，再除以序列的最大值、最小值之差，得到无量纲化处理后的序列矩阵。步骤(4)具体包括：对参考序列和比较序列进行灰色理论分析，灰色理论分析包括设置分辨系数求取关联度系数；进行加权关联度计算；将各个不良测点的关联度系数加权平均化以表征比较序列与参考序列间的关联度，形成关联度矩阵并进行关联度比较；灰色理论分析后，判断分析结果是否具有较好关联性，如果是，执行步骤5，如果否，继续步骤4。步骤(5)具体包括：根据关联因素关联度大小，对量测点可以进行不良数据的预警，有针对性地对量测系统进行改善。有益效果：本专利技术提供的基于灰色理论的配电网量测不良数据关联因素分析方法，以灰色分析为理论基础，结合导致不良数据的潜在因素的大量历史数据，分析不良数据与关联因素之间的关联度，对配电网分析计算中量测数据质量的改善具有指导意义，能够理清量测系统产生的错误量测与影响因素之间的关系，改善数据畸变问题从而优化及完善当前配电网量测系统，具有较强的可行性和实用性。附图说明图1是基于灰色理论的配电网量测不良数据关联因素分析方法流程图；图2是典型的中低压配电网拓扑图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案作进一步的说明。如图1所示是本专利技术所述的基于灰色理论的配电网量测不良数据关联因素分析方法实现步骤流程图，包括：统计量测系统量测历史数据和关联因素历史数据；构建参考序列和比较序列的原始数据表；无量纲化处理参考序列和比较序列；用灰色理论分析求取量测不良数据和关联因素的关联度；利用关联度分析方法优化配电网量测系统。如图2所示是典型的中低压配电网拓扑图，两馈线手拉手供电，采用闭环设计，开环运行。其中，实心开关表示合位，空心表示分位，开关旁用斜体I、PQ、PQI等标明的是量测点具有的量测类型，A是110kV变电站，其余B、C、D、E、F、G、H为分支箱、开闭所等设备，电压等级都是10kV。仅110kV变电站有完备的有功、无功、电压和电流量测，其余大部分量测点仅有电流量测或者功率量测，还有一部分节点没有任何量测。量测不足本身导致配电网分析计算产生一定误差，部分量测中出现的不良数据将导致后续的分析计算产生更大误差，本专利技术考察产生量测不良数据的量测点关联因素特征，分析不良数据与潜在因素之间的关联度，为量测数据质量的改善提供基础。本专利技术所述的基于灰色理论的配电网量测不良数据关联因素分析方法具体包括以下步骤：步骤S01：从量测系统采集用于配电网分析计算的基础数据，包括少部分量测点完备的有功、无功、电压和电流数据，以及大部分量测点仅有的电流数据。配电网分析计算包含配电网的潮流计算、状态估计、线损计算等。图2中仅有110kV变电站具有有功、无功、电流、电压量测测点，其他分支箱、开闭所仅有电流测点。另外还需要采集量测装置的使用情况数据和气象数据，量测装置的使用情况数据包括统计测点测量装置的使用年限、测点信息通道的使用年限、测点测量装置供电电压质量，以及气象数据包括地区降水量、温度、湿度、空气质量指数。步骤S02：针对配电网中量测系统上的具体线路，将各条线路上某个典型时间段内各个不良数据测点出现不良数据的频次作为参考序列，记x0(k)，k＝1，2，…，n，其中n为不良数据测点的总数。并且将研究地区某个时间段里各个量测点的降水量、平均温度、平均湿度、平均空气质量指数(AQI)、测点测量装置的使用年限、测点信息通道的使用年限、测点测量装置供电电压质量作为比较序列中的7个元素，分别记为：x1(k)，x2(k)，…，x7(k)，k＝1，2，…，n。参考序列和比较序列组成(7+1)×n的序列矩阵：所有出现不良数据的测点相关的参考序列和比较序列详细数据部分如表1所示。构建由参考序列和比较序列组成的原始数据表后，判断序列是否具有合理潜在关联性，如果是，执行步骤S03，如果否，继续进行参考序本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于灰色理论的配电网量测不良数据关联因素分析方法，其特征在于：具体包括以下步骤：(1)统计量测系统量测历史数据和关联因素历史数据；(2)构建参考序列和比较序列的原始数据表，判断序列是否具有合理潜在关联性，如果是，执行步骤3，如果否，继续步骤2；(3)无量纲化处理参考序列和比较序列；(4)用灰色理论分析求取量测不良数据和关联因素的关联度，判断分析结果是否具有较好关联性，如果是，执行步骤5，如果否，继续步骤4；(5)利用关联度分析方法优化配电网量测系统。

【技术特征摘要】
1.一种基于灰色理论的配电网量测不良数据关联因素分析方法，其特征在于：具体包括以下步骤：(1)统计量测系统量测历史数据和关联因素历史数据；(2)构建参考序列和比较序列的原始数据表，判断序列是否具有合理潜在关联性，如果是，执行步骤3，如果否，继续步骤2；(3)无量纲化处理参考序列和比较序列；(4)用灰色理论分析求取量测不良数据和关联因素的关联度，判断分析结果是否具有较好关联性，如果是，执行步骤5，如果否，继续步骤4；(5)利用关联度分析方法优化配电网量测系统。2.根据权利要求1所述的基于灰色理论的配电网量测不良数据关联因素分析方法，其特征在于：所述步骤(1)具体包括：从量测系统采集量测数据，量测数据包括少部分量测点完备的有功、无功、电压和电流数据，以及大部分量测点仅有的电流数据，从中整理出不良测点和对应的不良量测数据；从量测系统采集关联因素数据，关联因素数据包括量测装置的使用情况数据和气象数据，量测装置的使用情况数据包括统计测点测量装置的使用年限、测点信息通道的使用年限和测点测量装置供电电压质量，气象数据包括地区降水量、温度、湿度和空气质量指数，从中整理出不良测点对应的关联因素数据。3.根据权利要求2所述的基于灰色理论的配电网量测不良数据关联因素分析方法，其特征在于：所述步骤(2)具体包括：构建参考序列，将量测系统某个时间段内各个不良测点出现不良数据的频次作为参考序列，记x0(k)，k＝1，2，…，n；构建比较...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡宏，伍雪峰，罗慧，刘梅招，张栋宇，吴冬皓，蒋浩，
申请(专利权)人：国网江苏省电力公司，东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32