一种电网用电安全的预警方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种电网用电安全的预警方法及系统，按照所在区域和用电类型的不同，采用电表所采集的历史用电数据，拟合生成若干预测模型；为电表选择误差最小的一个预测模型，监测预测模型的预测准确度，如果不满足要求，则利用该电表采集的用电数据拟合生成实时预测模型，当实时预测模型的预测准确度高于所述选择的预测模型更新所选择的预测模型进行预测。本发明专利技术提供了预警方法及系统，并应用在“智能电表该、集中器、主站”组成的抄表系统中。主站负责处理收集的数据，搜集的数据经过相应算法得出一个合适的数学模型，利用该模型可以提前预警电网压力和区域用电安全问题，从而更加智能地帮管理员做出建议，有利于降低电网基础设施的损耗。

【技术实现步骤摘要】
一种电网用电安全的预警方法及系统
本专利技术涉及电网安全
，尤其涉及一种电网用电安全的预警方法及系统。
技术介绍
电网经常存在用电不均衡的问题，例如，不同的用电类型在不同的用电时段呈现不同的特点，例如对于商用电，白天用电量较高，而晚上用电量较少，而民用电则相反。不同的季节，夏季、冬季是用电高峰，经常出现变压器负载过高烧毁的情况。类似情况还有其他用电基础设施遭遇恶劣的电网环境，对设施的损毁严重，造成难以修复的情况，直接经济损失比较大。传统电网维护主要采用被动维护电网维护方式。现有的电表模型比较单一，对于不同的场景无法获得准确的预测。
技术实现思路
为了实现危险情况的准确预测，本专利技术提供了一种电网用电安全的预警方法及系统，在危险情况来临之前，依据数据模型给出预警，从而为管理员做决策提供宝贵的时间，避免电网的损失。为达到上述目的，本专利技术提供了一种电网用电安全预警方法，包括：按照所在区域和用电类型的不同，采用电表所采集的历史用电数据，拟合生成若干公共模型；为电表选择误差最小的一个公共模型，如果满足预测准确度要求，则采用该公共模型作为选择的预测模型，设定报警区段；获取电表实时采集的用电数据，采用预测模型进行预测，当预测的用电数据处于报警区段时，输出预警信息；监测预测模型的预测准确度，如果不满足预测准确度的要求，则利用该电表采集的用电数据拟合生成实时预测模型，当实时预测模型的预测准确度高于所述选择的预测模型，则采用实时预测模型作为选择的预测模型。<br>进一步地，为电表选择误差最小的一个预测模型包括：根据电表所在区域和用电类型，选择满足所在区域和用电类型的所有预测模型；采用该电表的历史用电数据中按照设定时间间隔Δt选择的i+j个数据点，利用数据点f(1)～f(i)进行预测，预测用电数据d(i+1)至d(i+j)，分别与历史数据f(i+1)至f(i+j)进行对比，选择误差值最小的一个预测模型，i和j的取值尽量大。进一步地，利用该电表采集的用电数据拟合生成实时预测模型并实时更新包括：在线收集该电表按照设定时间间隔Δt采集的i+j个点的用电数据，利用用电数据f(1)～f(i)进行拟合获得实时预测模型，预测用电数据d(i+1)至d(i+j)，分别与用电数据f(i+1)至f(i+j)进行对比，计算精度，如果预测准确度高于选择的预测模型，则采用当前的实时预测模型更新选择的预测模型。进一步地，所述区域包括依据行政单位划分的区域或者同类型的一类用户的集群；同一区域按照区域面积由小到大依次建立一组所述预测模型；所述用电数据包括：用户电表号、用电度数、时间点、电压值、电流值、频率、费率、事件记录，通过集中器获得；所述历史用电数据来自往年统计的所述区域的用电数据。进一步地，生成实时预测模型包括根据所述用电度数和用电时段绘制出单日的函数预测模型、依据周数划分生成单周的预测模型、依据月份划分生成单月的预测模型或依据年份划分生成单年的预测模型；根据单日的函数预测模型、单周、单月的预测模型或单年的预测模型分别进行预测。进一步地，所述用电类型包括:民用电、商用电以及公共设施用电；每个区域按照不同的用电类型分别构建预测模型。本专利技术另一方面提供一种电网用电安全预警系统，包括主站以及若干电表；所述主站包括模型数据库、模型选择模块、实时模型生成模块、比较模块、预测模块以及报警模块；所述模型数据库包括若干公共模型，若干所述公共模型按照所在区域和用电类型的不同，采用对应电表所采集的历史用电数据，拟合生成；所述模型选择模块按照电表所在区域和用电类型为电表选择误差最小的一个公共模型，如果满足预测准确度要求，则采用该公共模型作为选择的预测模型；监测预测模型的预测准确度，如果不满足预测准确度的要求，则启动所述实时模型生成模块接收电表实时采集的用电数据，利用该电表采集的用电数据拟合生成实时预测模型；所述比较模块比较实时预测模型和选择的预测模型的预测准确度，如果实时预测模型预测准确度高于选择的预测模型的预测准确度，则将实时预测模型作为选择的预测模型；所述预测模块采用选择的预测模型对该电表将测量的用电数据进行预测；所述报警模块设定报警区段，当预测的用电数据处于报警区段时，输出预警信息设定报警区段。进一步地，所述模型初始选择模块按照电表所在区域和用电类型为电表选择误差最小的一个预测模型包括：根据电表所在区域和用电类型，选择满足所在区域和用电类型的所有预测模型；采用该电表的历史用电数据中按照设定时间间隔Δt选择的i+j个数据点，利用数据点f(1)～f(i)进行预测，预测用电数据d(i+1)至d(i+j)，分别与历史数据f(i+1)至f(i+j)进行对比，选择误差值最小的一个预测模型；实时模型生成模块接收电表实时采集的用电数据，利用该电表采集的用电数据拟合生成满足误差要求的预测模型包括：在线收集该电表按照设定时间间隔Δt采集的i+j个点的用电数据，利用用电数据f(1)～f(i)进行拟合获得实时预测模型，预测用电数据d(i+1)至d(i+j)，分别与用电数据f(i+1)至f(i+j)进行对比，计算预测准确度。进一步地，所述区域包括依据行政单位划分的区域或者同类型的一类用户的集群；同一区域面积由小到大依次建立一组所述预测模型；所述用电时段是构成预测模型的横坐标；所述用电数据是构成预测模型的纵坐标；所述历史用电数据来自往年统计的所述区域的用电数据；所述用电类型包括:民用电、商用电以及公共设施用电；每个区域按照不同的用电类型分别构建预测模型。进一步地，所述更新模块接收电表实时采集的用电数据，更新电表对应的预测模型包括：根据所述用电数据和用电时段绘制出相应模型包括单日、单周、单月或者单年的预测模型。本专利技术的上述技术方案具有如下有益的技术效果：(1)本专利技术提供一种预警方法，并应用在“智能电表该、集中器、主站”组成的抄表系统中。主站负责处理收集的数据，搜集的数据经过相应算法得出一个合适的数学模型，利用该模型可以提前预警电网压力和区域用电安全问题，从而更加智能地帮管理员做出建议，有利于降低电网基础设施的损耗。(2)本专利技术根据用电类型和用电区域的不同构建若干预测模型，充分体现了各种类型、各个区域的用电特性；对于各种电表均能找到误差最小的用电模型进行预测；使用一段时间后，采用自身积累的用电数据更新模型，保证了模型的预测预测准确度。附图说明图1是电网用电安全流程示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本专利技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。本专利技术提供了一种电网用电安全的预警方法，结合图1，包括如下步骤：步骤S100，依据区本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电网用电安全预警方法，其特征在于，包括：/n按照所在区域和用电类型的不同，采用电表所采集的历史用电数据，拟合生成若干公共模型；/n为电表选择误差最小的一个公共模型，如果满足预测准确度要求，则采用该公共模型作为选择的预测模型，设定报警区段；/n获取电表实时采集的用电数据，采用预测模型进行预测，当预测的用电数据处于报警区段时，输出预警信息；/n监测选择的预测模型的预测准确度，如果不满足预测准确度的要求，则利用该电表采集的用电数据拟合生成实时预测模型，当实时预测模型的预测准确度高于所述选择的预测模型，则采用实时预测模型作为选择的预测模型。/n

【技术特征摘要】
1.一种电网用电安全预警方法，其特征在于，包括：
按照所在区域和用电类型的不同，采用电表所采集的历史用电数据，拟合生成若干公共模型；
为电表选择误差最小的一个公共模型，如果满足预测准确度要求，则采用该公共模型作为选择的预测模型，设定报警区段；
获取电表实时采集的用电数据，采用预测模型进行预测，当预测的用电数据处于报警区段时，输出预警信息；
监测选择的预测模型的预测准确度，如果不满足预测准确度的要求，则利用该电表采集的用电数据拟合生成实时预测模型，当实时预测模型的预测准确度高于所述选择的预测模型，则采用实时预测模型作为选择的预测模型。


2.根据权利要求1所述的电网用电安全预警方法，其特征在于，为电表选择误差最小的一个预测模型包括：
根据电表所在区域和用电类型，选择满足所在区域和用电类型的所有预测模型；
采用该电表的历史用电数据中按照设定时间间隔Δt选择的i+j个数据点，利用数据点f(1)～f(i)进行预测，预测用电数据d(i+1)至d(i+j)，分别与历史数据f(i+1)至f(i+j)进行对比，选择误差值最小的一个预测模型，i和j的取值尽量大。


3.根据权利要求1或2所述的电网用电安全预警方法，其特征在于，利用该电表采集的用电数据拟合生成实时预测模型并实时更新包括：
在线收集该电表按照设定时间间隔Δt采集的i+j个点的用电数据，利用用电数据f(1)～f(i)进行拟合获得实时预测模型，预测用电数据d(i+1)至d(i+j)，分别与用电数据f(i+1)至f(i+j)进行对比，计算精度，如果预测准确度高于选择的预测模型，则采用当前的实时预测模型更新选择的预测模型。


4.根据权利要求1或2所述的电网用电安全预警方法，其特征在于，
所述区域包括依据行政单位划分的区域或者同类型的一类用户的集群；同一区域按照区域面积由小到大依次建立一组所述预测模型；
所述用电数据包括：用户电表号、用电度数、时间点、电压值、电流值、频率、费率、事件记录，通过集中器获得；
所述历史用电数据来自往年统计的所述区域的用电数据。


5.根据权利要求4所述的电网用电安全预警方法，其特征在于，生成实时预测模型包括根据所述用电度数和用电时段绘制出单日的函数预测模型、依据星期划分生成单周的预测模型、依据月份划分生成单月的预测模型或依据年份划分生成单年的预测模型；根据单日的函数预测模型、单周、单月的预测模型或单年的预测模型分别进行预测。


6.根据权利要求4所述的电网用电安全预警方法，其特征在于，所述用电类型包括:民用电、商用电以及公共设施用电；每个区域按照不同的用电类型分别构建预测模型。


7.一...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈军兴，
申请(专利权)人：北京中宸泓昌科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11