【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于數(shù)據(jù)挖掘的，具體涉及一種基于shapelet的配電運行數(shù)據(jù)區(qū)劃方法。
技術(shù)介紹
1、隨著智能電網(wǎng)的推進和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，配電網(wǎng)產(chǎn)生了海量的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)涵蓋了從火電、新能源發(fā)電、儲能系統(tǒng)以及多種能源的信息。配電網(wǎng)的運行數(shù)據(jù)具有高頻率、大體量、多維度的特性，其中包括但不限于電網(wǎng)負(fù)荷、發(fā)電量、設(shè)備狀態(tài)、環(huán)境參數(shù)、用戶行為等。
2、多維時序數(shù)據(jù)是在配電網(wǎng)智能化和數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中的必然產(chǎn)物。多維時序數(shù)據(jù)是指在時間序列上同時記錄多個相關(guān)變量的數(shù)據(jù)集合，它們之間存在著復(fù)雜的相互依賴和影響關(guān)系。有效地挖掘和分析這些數(shù)據(jù)，對于提高配電網(wǎng)的運行效率、優(yōu)化資源分配、預(yù)測系統(tǒng)故障以及提升電網(wǎng)的安全性和可靠性具有重要意義。如何實現(xiàn)對配電網(wǎng)中多維數(shù)據(jù)的可解釋劃分是當(dāng)前需要解決的問題。
3、專利cn116930739a公開了一種基于自動優(yōu)化機制的shapelet隔離開關(guān)故障診斷方法，該方法考慮了電機電流變頻時序特征與基波時序特征，通過分析在隔離開關(guān)操作桿與電機電流關(guān)系，得到操作力矩與電機電流關(guān)系模型，同時分析在不同故障下，通過變頻時序與基波時序特征來得到故障特征時序的子時序；在自優(yōu)化機制的故障診斷模型下不斷對子時序特征進行優(yōu)化學(xué)習(xí)以得到最具辨別特征的子時序，以判斷故障類型，而進行快速的故障診斷。
4、另外，專利cn114881077a公開了一種基于時序軌跡特征的電壓暫降源分類方法，方法具體為：對原始數(shù)據(jù)集預(yù)處理后，從中隨機采樣取出部分電壓暫降有效值作為數(shù)據(jù)集x，其余作為數(shù)據(jù)集y；利用flag算
5、上述公開的兩種方案考慮了電流相關(guān)數(shù)據(jù)或電壓相關(guān)數(shù)據(jù)一個維度的數(shù)據(jù)劃分，并未涉及配電網(wǎng)中多維度數(shù)據(jù)的區(qū)劃問題，所以如何實現(xiàn)對配電網(wǎng)中多維數(shù)據(jù)的可解釋劃分，提高配電網(wǎng)的運行效率、優(yōu)化資源分配、預(yù)測系統(tǒng)故障以及提升電網(wǎng)的安全性和可靠性是當(dāng)前需要解決的問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本專利技術(shù)提供了一種基于shapelet的配電運行數(shù)據(jù)區(qū)劃方法及裝置，方法包括獲取配電運行數(shù)據(jù)，進行降維擬合處理，得到目標(biāo)運行序列，其中，配電運行數(shù)據(jù)為配電網(wǎng)運行過程中產(chǎn)生的多維度時間序列數(shù)據(jù)曲線；對目標(biāo)運行序列進行shapelet遍歷，得到shapelet特征，shapelet特征為目標(biāo)運行序列的子序列；基于各個shapelet特征，確定反映shapelet特征的區(qū)分度；基于區(qū)分度，確定shapelet集合，給出對配電運行數(shù)據(jù)進行劃分的節(jié)點，實現(xiàn)對配電運行數(shù)據(jù)的區(qū)劃。
2、本專利技術(shù)通過對配電運行數(shù)據(jù)進行處理得到目標(biāo)運行序列，降低了數(shù)據(jù)處理難度；通過對目標(biāo)運行序列進行shapelet遍歷，提取出shapelet特征，根據(jù)shapelet特征的區(qū)分度，確定進行數(shù)據(jù)區(qū)劃的節(jié)點，完成對配電運行數(shù)據(jù)的區(qū)劃，實現(xiàn)了配電網(wǎng)中多維數(shù)據(jù)的可解釋劃分。
3、一種基于shapelet的配電運行數(shù)據(jù)區(qū)劃方法，包括：
4、獲取配電運行數(shù)據(jù)，進行降維擬合處理，得到目標(biāo)運行序列，其中，配電運行數(shù)據(jù)為配電網(wǎng)運行過程中產(chǎn)生的多維度時間序列數(shù)據(jù)曲線；
5、對目標(biāo)運行序列進行shapelet遍歷，得到shapelet特征，shapelet特征為目標(biāo)運行序列的子序列；
6、基于各個shapelet特征，確定反映shapelet特征的區(qū)分度；
7、基于區(qū)分度，確定shapelet集合，給出對配電運行數(shù)據(jù)進行劃分的節(jié)點，實現(xiàn)對配電運行數(shù)據(jù)的區(qū)劃。
8、由以上技術(shù)方案可知，通過對配電運行數(shù)據(jù)進行降維擬合處理得到目標(biāo)運行序列，降低了數(shù)據(jù)區(qū)劃的難度；通過對目標(biāo)運行序列進行shapelet遍歷，提取出shapelet特征，根據(jù)shapelet特征的區(qū)分度，確定進行數(shù)據(jù)區(qū)劃的節(jié)點，完成對配電運行數(shù)據(jù)的區(qū)劃，實現(xiàn)了配電網(wǎng)中多維數(shù)據(jù)的可解釋劃分。
9、在一種可能的實施方式中，獲取配電運行數(shù)據(jù)，進行降維擬合處理，得到目標(biāo)運行序列，包括：
10、分別使用第一擬合算法和第二擬合算法對配電運行數(shù)據(jù)進行擬合，得到第一擬合序列和第二擬合序列；
11、確定第一擬合序列與配電運行數(shù)據(jù)的第一擬合距離，第二擬合序列與配電運行數(shù)據(jù)的第二擬合距離，其中，第一擬合距離用于反映第一擬合序列的擬合效果，第二擬合距離用于反映第二擬合序列的擬合效果；
12、比較第一擬合距離和第二擬合距離，從第一擬合序列和第二擬合序列中確定目標(biāo)運行序列。
13、在一種可能的實施方式中，第一擬合算法為通過預(yù)設(shè)壓縮比，對配電運行數(shù)據(jù)進行間隔劃分及分析處理，形成第一擬合序列；
14、第一擬合序列通過以下方式確定：
15、
16、其中，s′i為配電運行數(shù)據(jù)s＝(s1,s2,...,sm)降維后的序列s'＝(s′1,s'2,...,s'w)中的元素，且w≤m，nk＝m/w，nk為數(shù)據(jù)降維的壓縮比。
17、在一種可能的實施方式中，第二擬合算法為融合配電運行數(shù)據(jù)趨勢的擬合算法；
18、第二擬合序列通過以下方式確定：
19、設(shè)定目標(biāo)函數(shù)：
20、
21、其中，x＝[x1,x2,…,xn]t∈rn為配電運行數(shù)據(jù)，w＝[w1,w2,…,wn]t為擬合參數(shù)，l()為目標(biāo)函數(shù)，f()為第二擬合函數(shù)，k為y的數(shù)據(jù)總量，x,w,y滿足函數(shù)y＝f(x,w)；
22、根據(jù)目標(biāo)函數(shù)取得最小值時擬合參數(shù)的值，給出第二擬合函數(shù)并確定第二擬合序列。
23、在一種可能的實施方式中，第一擬合距離，和/或，第二擬合距離通過以下方式確定：
24、
25、d(ai,bj)＝|ai-bj|2
26、其中，d(ai,bj)為序列a中前i個數(shù)據(jù)與序列b中前j個數(shù)據(jù)之間擬合距離的疊加，d(ai,bj-1)為序列a中前i數(shù)據(jù)與序列b中前j-1個數(shù)據(jù)之間擬合距離的疊加，d(ai-1,bj-1)為序列a中前i-1數(shù)據(jù)與序列b中前j-1個數(shù)據(jù)之間擬合距離的疊加，d(ai-1,bj)為序列a中前i-1數(shù)據(jù)與序列b中前j個數(shù)據(jù)之間擬合距離的疊加，d(ai,bj)為序列a中ai與序列b中bj之間的擬合距離，序列a＝{a1,a2,...,at}為配電運行數(shù)據(jù)，序列b＝{b1,b2,...,bp}為第一擬合序列或第二擬合序列。
27、在一種可能的實施方式中，基本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種基于shapelet的配電運行數(shù)據(jù)區(qū)劃方法，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述的基于shapelet的配電運行數(shù)據(jù)區(qū)劃方法，其特征在于，所述獲取配電運行數(shù)據(jù)，進行降維擬合處理，得到目標(biāo)運行序列，包括：
3.如權(quán)利要求2所述的基于shapelet的配電運行數(shù)據(jù)區(qū)劃方法，其特征在于，第一擬合算法為通過預(yù)設(shè)壓縮比，對配電運行數(shù)據(jù)進行間隔劃分及分析處理，形成第一擬合序列；
4.如權(quán)利要求2所述的基于shapelet的配電運行數(shù)據(jù)區(qū)劃方法，其特征在于，第二擬合算法為融合配電運行數(shù)據(jù)趨勢的擬合算法；
5.如權(quán)利要求2所述的基于shapelet的配電運行數(shù)據(jù)區(qū)劃方法，其特征在于，第一擬合距離，和/或，第二擬合距離通過以下方式確定：
6.如權(quán)利要求1所述的基于shapelet的配電運行數(shù)據(jù)區(qū)劃方法，其特征在于，所述基于各個shapelet特征，確定反映shapelet特征的區(qū)分度，包括：
7.如權(quán)利要求6所述的基于shapelet的配電運行數(shù)據(jù)區(qū)劃方法，其特征在于，所述根據(jù)目標(biāo)運行序列和shapelet特征的距
8.如權(quán)利要求7所述的基于shapelet的配電運行數(shù)據(jù)區(qū)劃方法，其特征在于，區(qū)分度具體表示為：
9.如權(quán)利要求7所述的基于shapelet的配電運行數(shù)據(jù)區(qū)劃方法，其特征在于，所述基于區(qū)分度，確定shapelet集合，給出對配電運行數(shù)據(jù)進行劃分的節(jié)點，實現(xiàn)對配電運行數(shù)據(jù)的區(qū)劃，包括：
10.一種基于shapelet的配電運行數(shù)據(jù)區(qū)劃裝置，其特征在于，采用如權(quán)利要求1-9任一所述基于shapelet的配電運行數(shù)據(jù)區(qū)劃方法，包括：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于shapelet的配電運行數(shù)據(jù)區(qū)劃方法，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述的基于shapelet的配電運行數(shù)據(jù)區(qū)劃方法，其特征在于，所述獲取配電運行數(shù)據(jù)，進行降維擬合處理，得到目標(biāo)運行序列，包括：
3.如權(quán)利要求2所述的基于shapelet的配電運行數(shù)據(jù)區(qū)劃方法，其特征在于，第一擬合算法為通過預(yù)設(shè)壓縮比，對配電運行數(shù)據(jù)進行間隔劃分及分析處理，形成第一擬合序列；
4.如權(quán)利要求2所述的基于shapelet的配電運行數(shù)據(jù)區(qū)劃方法，其特征在于，第二擬合算法為融合配電運行數(shù)據(jù)趨勢的擬合算法；
5.如權(quán)利要求2所述的基于shapelet的配電運行數(shù)據(jù)區(qū)劃方法，其特征在于，第一擬合距離，和/或，第二擬合距離通過以下方式確定：
6.如權(quán)利要求1所述的基于shapelet的配電運行數(shù)據(jù)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張旺，周洪偉，郭莉，宗炫君，樊安潔，韓俊，蔡超，潘文婕，
申請(專利權(quán))人：國網(wǎng)江蘇省電力有限公司經(jīng)濟技術(shù)研究院，
類型：發(fā)明
國別省市：
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