[发明专利]一种基于动态规划时间序列相似性算法的谐波溯源方法

权利要求书

1.一种基于动态规划时间序列相似性算法的谐波溯源方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤S1：从电能质量监测系统中获取某条母线的公共连接点PCC上装的电能质量监测终端采集的一段时间内的谐波电压监测数据；

步骤S2：从用电信息采集系统中获取此条母线所供电的所有用户的此时段内的用电有功功率数据；

步骤S3：使用数据标准化方法处理谐波电压监测数据和用电有功功率数据，形成谐波电压和用电有功功率的标准化序列数据；

步骤S4：使用基于动态规划原理求解时间序列数据相似性的算法求解每个用户用电有功功率序列数据与公共连接点谐波电压序列数据的相关性，并进行谐波溯源。

2.根据权利要求1所述的基于动态规划时间序列相似性算法的谐波溯源方法，其特征在于：电能质量监测系统获得的数据时间间隔为3分钟，各次谐波电压同时包含最大值，最小值，平均值和95％概率大值。

3.根据权利要求1所述的基于动态规划时间序列相似性算法的谐波溯源方法，其特征在于：步骤S2中假设该PCC处共接有N个用户，每个用户采样n个点，则N个用户用电平均有功功率时间序列数据表示为P₁＝＜p₁₁，...，p_1n＞、P₂＝＜p₂₁，...，p_2n＞、...P_N＝＜p_N1，...，p_Nn＞；选择公共连接点PCC谐波电压95％概率大值、平均值或最大值的时间序列数据进行分析，设共得到m个数据，表示为U＝＜u₁，...，u_m＞；

步骤S3对获取的谐波电压时间序列数据和用户平均有功功率时间序列数据进行z-score标准化处理，使用标准化方法得到标准化处理后的时间数据序列U’＝＜u₁’，…，u_m’＞、P₁’＝＜p₁₁’，…，p_1n’＞、P₂’＝＜p₂₁’，...，p_2n’＞、...P_N’＝＜p_N1’，...，p_Nn’＞。

4.根据权利要求3所述的基于动态规划时间序列相似性算法的谐波溯源方法，其特征在于：步骤S4中基于动态规划原理求解时间序列数据相似性的算法包括以下步骤：

步骤S41：取谐波电压标准化时间序列数据U’＝＜u₁’，...，u_m’＞和某个平均有功功率标准化时间序列数据P_k’＝＜p_k1’，…，p_kn’＞，计算两序列点之间的欧式距离，获得一个两序列欧式距离矩阵M，M[i，j]表示序列P_k’第i个点与序列U’第j个点之间的欧式距离；

步骤S42：定义M_c为累积距离矩阵，依据下式(1)给M_c矩阵第一行和第一列赋初值；

对于2≤i≤n中的每一个i，计算j从2到m的累积距离M_c[i，j]，M_c[i，j]的计算方法如下(2)式所示；

步骤S43：得到M_c[n，m]值，则最优路径匹配下的DTW距离可通过下式(3)计算：

其中，DTW(P_k’，U’)即为DTW距离，其可表征在最优匹配条件下P_k’与U’的相似度匹配误差。

5.根据权利要求4所述的基于动态规划时间序列相似性算法的谐波溯源方法，其特征在于：共有N个用户，用电平均有功功率序列数据分别为P₁’、P₂’、P₃’...P_N’，PCC点谐波电压序列数据为U’，则计算得到DTW(P₁’，U’)、DTW(P₂’，U’)、DTW(P₃’，U’)...DTW(P_N’，U’)，选择DTW最小的用户为主要谐波来源。