【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光伏-充电桩设备，尤其涉及一种光伏充电桩设备多源监测数据处理方法及装置。
技术介绍
1、当前分布式风光发电技术和电动汽车发展迅速，但光伏发电和电动汽车充电都具有一定的随机性、不确定性和无序性，其大规模并网会对电网安全稳定运行造成较大影响，因此，亟需通过对光伏发电设备和电动汽车充电桩数据进行分析处理，进而依据分析处理结果指导电网规划与运行。
2、现有技术中，对光伏-充电桩设备数据通常是分别独立对于业务系统平台中监测充电桩设备的数据、对光伏发电系统的监测数据是进行处理与存储，且数据源往往较为单一，因而采集设备采集到的数据通常并不完备。而如果采集设备采集的数据不完备，会造成测量不够准确，使得后续数据与信息获取会造成偏差等问题。为了确保采集数据的完备性，即需要从各个不同平台采集大批量的数据。随着光伏发电设备和电动汽车充电桩数量剧增，要确保监测数据的完备性，客户侧光伏-充电桩设备数据处理难度会急剧增加，海量多源数据处理不仅难度大、复杂度高，且还会带来非常大的数据存储空间压力。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提供一种光伏充电桩设备多源监测数据处理方法及装置，能够高效实现光伏充电桩设备多源监测数据处理，提高处理效率，同时能够尽可能压缩多源数据的存储空间。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：
3、一种光伏充电桩设备多源监测数据处理方法，步骤包括：
4、步骤1：
5、步骤2：对获取的多源监测数据进行预处理，得到预处理后多源监测数据；
6、步骤3：对当前预处理后多源监测数据的取值进行预测得到预测值，计算当前多源监测数据与对所述预测值之间的差值得到当前多源监测数据的残差数据；
7、步骤4：对所述当前多源监测数据的残差数据进行重排序，以形成具有连续重复数据的重排序后残差数据；
8、步骤5：对重排序后残差数据依次使用改进的rle编码方式以及霍夫曼编码方式进行编码压缩，输出压缩后结果，所述改进的rle编码方式为在rle编码方式中，对于连续非重复字节附加数据控制信息以指示字节长度，对于连续重复字节附加指定字节的数据值信息。
9、进一步的，步骤3中采用2阶泰勒公式对当前预处理后多源监测数据的取值进行预测。
10、进一步的，如果待预测的数据采用非等间隔方式采样得到，预测的计算表达式为：
11、
12、其中，s'n为信号在时刻tn的预测值；sn为信号在时刻tn的值；dn为信号在时刻tn的残差；λ为加权参数，0≤λ≤1；
13、如果待预测的数据采用等间隔方式采样得到，预测的计算表达式为：
14、s'n＝2.5sn-1-2sn-2+0.5sn-3+λdn-1。
15、进一步的，步骤4中，采用位平面方法对当前多源监测数据的残差数据进行重排序，步骤包括：将当前多源监测数据的残差数据按行排列，每行表示1个数据，将按行排列的残差数据按照从左到右、从上到下的顺序，每指定位的数据作为一个新数据，形成重排序后的残差数据，其中重排序后的残差数据中每行的数据为重排序前数据的对应各个位。
16、进一步的，步骤5中，所述改进的rle编码方式包括：
17、定义超过预设数量连续且重复出现的字节为连续重复字节，除连续重复字节外，其余定义为连续非重复字节；
18、定义数据控制信息字节以及数据值字节，所述数据控制信息字节用于标识是否为连续重复字节以及是否扩展数据控制信息字节。
19、进一步的，当连续重复字节或连续非重复字节的连续长度小于或等于预设值时，所述数据控制信息字节不扩展，低位表示连续重复字节或连续非重复字节的连续长度，当连续重复字节或连续非重复字节的连续长度大于预设值时，所述数据控制信息字节扩展，扩展的字节表示连续重复字节或连续非重复字节的连续长度；当出现连续重复字节时，所述数据控制信息字节后跟随1个数据值字节，数据值为连续重复字节的值；当出现连续非重复字节时，所述数据控制信息字节后跟随长度为数据控制信息字节所指示长度的数据值字节，即为对应的连续非重复字节。
20、进一步的，所述预处理包括数据归一化、降维处理、残缺数据填补、异常数据删除、不平衡数据处理、时序统一中任意一种或多种。
21、进一步的，所述降维处理采用pca方法，采用变化趋势、幅值水平及波动程度多特征量分别对目标序列与比较序列进行形态表示，通过计算目标序列与比较序列形态表征相似度筛选样本；所述残缺数据填补的处理采用使用高斯过程回声状态网络训练形成的缺失数据模型实现；所述异常数据删除的处理中，对于单变量数据采用移动平均处理得到移动平均数以替代异常数据，对于高维数据，通过建立自回归ar模型获取预测值以修正异常数据；所述不平衡数据的处理包括采用去重复下采样rdu算法进行去重复采样，以及采用基于smote算法的合成少数类过采样方式以产生和已有少数类样本近似的合成异常数据，所述时序统一的处理包括：使用预先构建的光伏发电设备与充电桩设备的运行状态数据之间时序关联关系模型，对预处理后多源监测数据进行时序统一，得到时序统一后多源监测数据。
22、一种光伏充电桩设备多源监测数据处理装置，包括：
23、多源数据获取模块，用于从多个平台获取光伏发电设备、充电桩设备的多源监测数据，所述多源监测数据包括实时图像以及检测信号；
24、数据预处理模块，用于对获取的多源监测数据进行预处理，得到预处理后多源监测数据；
25、数据残差计算模块，用于对当前预处理后多源监测数据的取值进行预测得到预测值，计算当前多源监测数据与对所述预测值之间的差值得到当前多源监测数据的残差数据；
26、数据重排序模块，用于对所述当前多源监测数据的残差数据进行重排序，以形成具有连续重复数据的重排序后残差数据；
27、编码压缩模块，用于对重排序后残差数据依次使用改进的rle编码方式以及霍夫曼编码方式进行编码压缩，输出压缩后结果，所述改进的rle编码方式为在rle编码方式中，对于连续非重复字节附加数据控制信息以指示字节长度，对于连续重复字节附加指定字节的数据值信息。
28、一种计算机装置，包括处理器以及存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述计算机程序以执行如上述方法。
29、与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术针对光伏充电桩设备的多源监控数据，通过先进行预处理，然后依据预测值进行残差数据计算以使得残差数据能够尽可能小，进而对残差数据进行重排序以提高数据的连续重复性，再结合改进的rle编码方式以及霍夫曼编码进行编码，由改进的rle编码方式在rle编码方式中，对连续非重复字节附加数据控制信息以指示字节长度，对于连续重复字节则附加指定字节的数据本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种光伏充电桩设备多源监测数据处理方法，其特征在于，步骤包括：
2.根据权利要求1所述的光伏充电桩设备多源监测数据处理方法，其特征在于，步骤3中采用2阶泰勒公式对当前预处理后多源监测数据的取值进行预测。
3.根据权利要求2所述的光伏充电桩设备多源监测数据处理方法，其特征在于，如果待预测的数据采用非等间隔方式采样得到，预测的计算表达式为：
4.根据权利要求1所述的光伏充电桩设备多源监测数据处理方法，其特征在于，步骤4中，采用位平面方法对当前多源监测数据的残差数据进行重排序，步骤包括：将当前多源监测数据的残差数据按行排列，每行表示1个数据，将按行排列的残差数据按照从左到右、从上到下的顺序，每指定位的数据作为一个新数据，形成重排序后的残差数据，其中重排序后的残差数据中每行的数据为重排序前数据的对应各个位。
5.根据权利要求1所述的光伏充电桩设备多源监测数据处理方法，其特征在于，步骤5中，所述改进的RLE编码方式包括：
6.根据权利要求5所述的光伏充电桩设备多源监测数据处理方法，其特征在于，当连续重复字节或连续非重复字节的连
7.根据权利要求1～6中任意一项所述的光伏充电桩设备多源监测数据处理方法，其特征在于，所述预处理包括数据归一化、降维处理、残缺数据填补、异常数据删除、不平衡数据处理、时序统一中任意一种或多种。
8.根据权利要求7所述的光伏充电桩设备多源监测数据处理方法，其特征在于，所述降维处理采用PCA方法，采用变化趋势、幅值水平及波动程度多特征量分别对目标序列与比较序列进行形态表示，通过计算目标序列与比较序列形态表征相似度筛选样本；所述残缺数据填补的处理采用使用高斯过程回声状态网络训练形成的缺失数据模型实现；所述异常数据删除的处理中，对于单变量数据采用移动平均处理得到移动平均数以替代异常数据，对于高维数据，通过建立自回归AR模型获取预测值以修正异常数据；所述不平衡数据的处理包括采用去重复下采样RDU算法进行去重复采样，以及采用基于SMOTE算法的合成少数类过采样方式以产生和已有少数类样本近似的合成异常数据，所述时序统一的处理包括：使用预先构建的光伏发电设备与充电桩设备的运行状态数据之间时序关联关系模型，对预处理后多源监测数据进行时序统一，得到时序统一后多源监测数据。
9.一种光伏充电桩设备多源监测数据处理装置，其特征在于，包括：
10.一种计算机装置，包括处理器以及存储器，所述存储器用于存储计算机程序，其特征在于，所述处理器用于执行所述计算机程序以执行如权利要求1～8中任意一项所述方法。
...【技术特征摘要】
1.一种光伏充电桩设备多源监测数据处理方法，其特征在于，步骤包括：
2.根据权利要求1所述的光伏充电桩设备多源监测数据处理方法，其特征在于，步骤3中采用2阶泰勒公式对当前预处理后多源监测数据的取值进行预测。
3.根据权利要求2所述的光伏充电桩设备多源监测数据处理方法，其特征在于，如果待预测的数据采用非等间隔方式采样得到，预测的计算表达式为：
4.根据权利要求1所述的光伏充电桩设备多源监测数据处理方法，其特征在于，步骤4中，采用位平面方法对当前多源监测数据的残差数据进行重排序，步骤包括：将当前多源监测数据的残差数据按行排列，每行表示1个数据，将按行排列的残差数据按照从左到右、从上到下的顺序，每指定位的数据作为一个新数据，形成重排序后的残差数据，其中重排序后的残差数据中每行的数据为重排序前数据的对应各个位。
5.根据权利要求1所述的光伏充电桩设备多源监测数据处理方法，其特征在于，步骤5中，所述改进的rle编码方式包括：
6.根据权利要求5所述的光伏充电桩设备多源监测数据处理方法，其特征在于，当连续重复字节或连续非重复字节的连续长度小于或等于预设值时，所述数据控制信息字节不扩展，低位表示连续重复字节或连续非重复字节的连续长度，当连续重复字节或连续非重复字节的连续长度大于预设值时，所述数据控制信息字节扩展，扩展的字节表示连续重复字节或连续非重复字节的连续长度；当出现连续重复字节时，所述数据控制信息字节后跟随1个数据值字节，数据值为连续重复字节的值；当出现连续非重复字节时...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘谋海，肖宇，杨帅，马叶钦，申丽曼，陈泽西，曾伟杰，蒋晶晶，鲁海亮，罗昀辉，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。