[发明专利]基于波形相似性分析的功率数据组合插值方法及系统

说明书

本公开涉及数据处理相关技术领域，提出了一种基于波形相似性分析的功率数据组合插值方法及系统，组合插值方法包括如下步骤：分别使用不同的插值方法对获取的有功功率数据进行插值，并初始化各个插值结果的权重，获得初始组合插值结果；基于动态时间规整算法计算插值前后用户有功功率序列的相似度；采用粒子群对权重进行优化，求取插值前后用户平均有功功率序列相似度最高时对应的权重值，获得最优的插值结果。通过基于波形匹配的用户平均有功功率序列插值方法，在增补数据刷新频率较低的用户平均有功功率时间序列的同时，保证插值前后用户平均有功功率序列波形相似度最大，削弱插值误差的影响，提高电能质量分析的精度和有效性。

技术领域

本公开涉及数据处理相关技术领域，具体的说，是涉及一种基于波形相似性分析的功率数据组合插值方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，并不必然构成在先技术。

随着新能源和大量分布式负荷的广泛接入，现代电力系统的电能质量问题日趋严重。传统的电能质量问题分析手段主要依赖于电网物理模型进行电能质量传输路径分析、定位和责任划分等工作，但是新型电力系统中新能源和负荷的不确定性、电能双向传输等新特征的出现导致传统物理建模和分析变得异常复杂。随着海量检测设备如在线电能质量监测终端、便携式电能质量测试仪、电力录波仪、SCADA、PMU、智能电表的广泛应用，基于海量数据融合的数据驱动方法为电能质量分析提供了新的思路。

用户侧的用电信息一般通过智能电表获取，智能电表能够获得时间间隔为15min的平均有功功率、无功功率等数据。智能电表采集的有功功率数据是衡量用户电费的依据，也是受到用户认可度最高的数据，所以用户有功功率数据是电能质量分析时常用到的数据类型之一。电力系统中的电能质量检测终端一般部署在10kV母线的公共连接点处，可以监测公共连接点的谐波电压以及部分馈出线路的用户有功功率数据，数据刷新频率一般为3min。很多研究利用公共连接点的电能质量数据和用户侧智能电表数据可以进行谐波源定位和责任划分等工作。

发明人发现，上述监测数据来源于不同的系统和装置，其数据刷新频率存在明显差异，在一定程度上阻碍了电能质量数据融合和电能质量问题分析。

发明内容

本公开为了解决上述问题，提出了一种基于波形相似性分析的功率数据组合插值方法及系统，基于波形相似性的用户平均有功功率序列插值方法，在增补数据刷新频率较低的用户平均有功功率时间序列的同时，保证插值前后用户平均有功功率序列波形相似度最大，削弱插值误差的影响，提高电能质量分析的精度和有效性。

为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

一个或多个实施例提供了基于波形相似性分析的功率数据组合插值方法，包括如下步骤：

分别使用不同的插值方法对获取的有功功率数据进行插值，并初始化各个插值结果的权重，获得初始组合插值结果；

基于动态时间规整算法计算插值前后用户有功功率序列的相似度；

采用粒子群对权重进行优化，求取插值前后用户平均有功功率序列相似度最高时对应的权重值，获得最优的插值结果。

一个或多个实施例提供了基于波形相似性分析的功率数据组合插值系统，包括：

插值模块：被配置为分别使用不同的插值方法对获取的有功功率数据进行插值，并初始化各个插值结果的权重，获得初始组合插值结果；

相似度分析模块：被配置为基于动态时间规整算法计算插值前后用户有功功率序列的相似度；

优化模块：被配置为采用粒子群对权重进行优化，求取插值前后用户平均有功功率序列相似度最高时对应的权重值，获得最优的插值结果。