[发明专利]一种蓄热式电锅炉负荷数据清洗系统在审
申请号: | 202110640798.6 | 申请日: | 2021-06-09 |
公开(公告)号: | CN113377753A | 公开(公告)日: | 2021-09-10 |
发明(设计)人: | 李德鑫;孙勇;刘畅;李宝聚;吕项羽;傅吉悦;张家郡;王佳蕊 | 申请(专利权)人: | 国网吉林省电力有限公司;国网吉林省电力有限公司电力科学研究院;国家电网有限公司 |
主分类号: | G06F16/215 | 分类号: | G06F16/215;G06Q50/06 |
代理公司: | 合肥市科融知识产权代理事务所(普通合伙) 34126 | 代理人: | 李春霞 |
地址: | 130000 吉林省*** | 国省代码: | 吉林;22 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 蓄热 电锅炉 负荷 数据 清洗 系统 | ||
1.一种蓄热式电锅炉负荷数据清洗系统,其特征在于,包括:
数据输入模块,用于获得用户用电曲线数据,转化为序列向量做输入数据;
重复数据去除模块,用于对数据按时间和用户ID为唯一标识,识别出数据集中的重复数据,并去除重复数据;
数据缺失值填充模块,用于使用加权平均数据缺失填充方法对缺失值数据进行填充;
数据异常值处理模块,用于依据蓄热式电锅炉负荷数据规律,识别原始数据中离群点,并将其标记为缺失点,使用缺失值填充方法进行修复;
数据输入模块连接重复数据去除模块,重复数据去除模块连接数据缺失值填充模块,数据缺失值填充模块连接数据异常值处理模块。
2.根据权利要求1所述的一种蓄热式电锅炉负荷数据清洗系统,其特征在于,所述数据输入模块的具体实施步骤如下:1)输入用户负荷功率曲线数据;2)输入用户ID;3)输入每个功率曲线数据的时间;4)将前三步中的数据转化为序列向量做输入数据。
3.根据权利要求1所述的一种蓄热式电锅炉负荷数据清洗系统,其特征在于,所述重复数据去除模块的具体实施步骤如下:1)设置用户ID和时间为唯一标识;2)建立用户负荷数据矩阵,其中d代表负荷数据的时间范围,f代表蓄热式电锅炉负荷数据采样频率,用-1初始化矩阵M,比如时间线为2019/11/10—2020/5/28,则建立全为-1的初始化唯一标识矩阵值M,3)输入用户数据,若矩阵,跳转3,否则继续循环输入,其中为用户n在时间t上的唯一标识矩阵值,其中为用户n在时间t上的原始功率值,该值可能重复;4)不进行替换,跳转3;5)替换循环结束获得无重复数据的用户负荷功率曲线数据M。
4.根据权利要求1所述的一种蓄热式电锅炉负荷数据清洗系统,其特征在于,所述数据缺失值填充模块的具体实施步骤如下:1)将前后日负荷全小于0的全部变为0;
2)计算连续缺失值个数,连续缺失值少于等于3个跳转3,连续缺失变值多于288点跳转4,连续缺失值多于3个小于288个跳转5,如公式3所示;
aw=w1v1+w2v2+…+wnvn/n (1)
其中,fi代表填充值,Nmissing代表连续缺失值的数量,aw_t,aw_v,aw_h分别对应横向加权平均值,纵向加权平均值,同期历史数据加权平均值,v为正常负荷值;
3)使用横向前后正常数值的加权平均值进行填充;
4)若有往年数据,则补全为非0同期负荷数据加权平均值,若没有往年数据,则使用5中方法进行补全;
5)使用纵向上下正常数值加权平均值进行填充;
6)计算权重,横纵正常值离缺失值最近的权重设得较大,权重计算详见公式(1)
wi=d(a,vi)/∑id
其中,d代表距离函数,a代表异常点,vi代表正常点。
5.根据权利要求1所述的一种蓄热式电锅炉负荷数据清洗系统,其特征在于,所述数据异常值处理模块的具体实施步骤如下:
1)异常值识别,用基于邻近值的异常数据识别方法,横向遍历所有负荷数据,若某点的负荷值与前后点的差值均大于前后点均值的某个阈值,则将该点标记为异常点,这里的阈值我们使用的是10%;
2)异常值修复,把异常值当为缺失值,用缺失值填充方法进行修复,如公式4所示:
a=(al+ar)/2,ifabs(ar-a)>r*amean and abs(al-a)>r*amean (4)
其中a为修复后的值,al和ar为左右邻近值,amean为左右邻近值的平均数。
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