[发明专利]一种用于电网的母线电压态势短期预测方法及系统

权利要求书

1.一种用于电网的母线电压态势短期预测方法，其特征在于：该母线电压态势短期预测方法包括母线电压越限智能预警策略，母线电压越限智能预警策略具体为从大数据多维相关时序特征分析出发，对母线电压态势进行短期预测，再结合D5000告警数据和AVC系统当前状态，对D5000告警数据进行智能识别，过滤无效告警；具体步骤如下：

第一步，对D5000系统告警信息，结合AVC无功设备状态信息，进行初步筛选；筛选的原则是母线电压向上越上上限阈值或者越下限阈值，且AVC无功调节能力已用尽，则判定该告警初步有效；

第二步，对初步有效的告警点的母线电压态势进行短期预测，判断未来电压的短期态势是趋势上扬，或者趋势平稳，或者趋势下行；

最后，结合初筛的告警信息和对母线未来电压态势的判断，辨识告警是否有效，并将该有效预警信息推送出去，明确该电压越限的情况是否需要调控干预，以及干预的时机；

还包括对电压态势短期预测数据分析与建模的步骤；

母线电压态势短时预测方法是一个多维时序数据挖掘问题，对各相关遥测工况数据按一定时间长度进行统一的窗口切分，并将电压态势设定为三支决策问题，包括电压趋势上扬、电压趋势下行、电压趋势稳定；

某指定母线相关L条遥测工况数据的集合设为D＝{D₁,D₂,…,D_L}，且D_i∈D的语义为D中第i条遥测的相关线路工况指标构成时间序列信息系统，记为D_i＝(A_i,V_i,N,F,g)；

其中A_i＝{a_i1,a_i2,…,a_im}代表第i条指标内m个具有时间先后顺序的工况数据流时序段构成的集合，每个时序段的长度为h个时间单元，即对第i个指标的第j个时间窗口的数据表达为：且a_ij∈A_i、|a_ij|＝h、与之间满足前驱后续关系；

V_i＝{TS_i1，TS_i2，TS_i3,...TS_im}代表第i个指标遥测数据流样本中，m个前驱后继的工况时序数据构成的集合，F是一个映射:F:a_ij→TS_ij，其语义为V_i中的任意第j段时间序列数据TS_ij与A_i中的第j段时序数据段a_ij的一一映射关系， 可记为：

代表V_i＝{TS_i1，TS_i2，TS_i3,...TS_im}中每段历史工况时序数据之后的连续K分钟的母线电压态势取值的集合，其中特征值为P即电压趋势上扬，B即电压趋势稳定,N即电压趋势下行；其取值由映射g:决定，其中j∈{1,2,…m}；

数据样本D_i对应的时间序列V_i集合，可以被记为如式1所示的工况时序数据矩阵模型；

其中每一行表示为对应TS_ij数据集合的h个数据的水平转置；

考虑到各相关线路对母线电压的影响，因此不直接使用母线的历史数据流来预测，而是对母线及其相关线路的多维历史数据流进行建模；将D集合中L条遥测工况时序数据构成矩阵(即：V₁,V₂,V₃,…V_l),其中每个V_i＝(TS_i1,TS_i2,TS_i3,…TS_im)按照每段时间序列的起始时间的先后顺序组合转换成一列数据；最后将需要预测的母线的各个时间窗口未来K分钟电压态势值N＝{N₁,N₂,...N_m}加入到相应时间段，得到如式2所示的电压态势数据矩阵模型DB，作为相对于母线态势预测的决策训练数据集；

其中j∈{1,2,…,m}，i∈{1,2,…,L}；在DB矩阵中，除了决策列N外，其它列分别代表了不同线路的时序工况类型；DB矩阵中每一行数据除了决策列外分别代表同一区域L个时序数据在同一时间窗口的类型指标；第J行代表各个线路第J个时间窗口的时序数据以及其未来K分钟内的电压态势离散化类型值。