本發明涉及數字信息傳輸領域。更具體地,本發明涉及用于電網調度數據網的數據傳輸方法及系統。
背景技術:
1、電網調度數據主要依賴于專用通信線路或者私有網絡進行傳輸,如電話線路、電力載波通信等,這些傳統傳輸方式存在傳輸速度較慢、傳輸容量有限、成本較高以及安全性較低等問題,難以滿足現代電力系統對高效、安全傳輸的需求。隨著信息技術的發展和電力系統的智能化需求,現代電網調度數據網絡傳輸技術應運而生如無線通信技術等,它們具有傳輸速度快、容量大、成本低以及安全性高等優點,這些傳輸技術需要將電網調度數據分為許多數據包,以提高數據的傳輸效率。
2、現有公開號為cn117596273a的中國專利申請文件公開了一種電網調度系統間數據傳輸方法及系統,其方法通過發送端分別發送電網公共信息模型和電網量測信息點表,并對以廠站為單位的數據點號進行組間數據冗余分組處理,形成分組后的電網量測信息點表發送給接收端,實現各廠站的數據點號在不同組間具備冗余互備,避免了在數據通信時容易遺漏數據,提高了接收端和發送兩端之間的數據傳輸的可靠性,通過發送端將待傳輸的電網量測數據以廠站為單位進行分組,并將多個分組形成多個數據塊。
3、該申請文件通過接收端對多個數據塊進行并行解析,將量測點信息在信息索引表中進行數據匹配,更新量測點的量測數據,從而提高數據傳輸和匹配的效率。目前通過費希爾最優求解法是一種對有序樣品進行聚類的方法,它在分類過程中不允許打破樣品的順序,即可以將電網數據劃分為多個相似度較高的分段,每個分段作為一個獨立的數據包進行傳輸,減少了數據包之間的冗余信息,提高了數據傳輸的緊湊性和效率,但是電網工作環境復雜,數據受到噪聲影響較多,這些噪聲會影響費希爾最優求解法的聚類過程,因為該方法通過最小化損失函數來找到最優分割點,噪聲可能導致最小損失函數增大,從而影響數據包的劃分和傳輸效率。
技術實現思路
1、為解決電網工作環境復雜,數據受到噪聲影響較多,導致噪聲會影響費希爾最優求解法的聚類過程,從而影響數據包的劃分和傳輸效率的問題,本發明在如下的多個方面中提供方案。
2、在第一方面中,用于電網調度數據網的數據傳輸方法,包括:獲取電網調度數據,其中,電網調度數據包括:電流和電壓,以電網調度數據中每個數據點為中心點,左右兩側均設置有預設個數的數據點,確定局部范圍;利用最小二乘法分別對局部范圍內的電流數據和電壓數據進行曲線擬合,根據擬合結果與實際值之間的差異以用于獲取電網調度數據中每個數據點的噪聲表現程度;計算局部范圍內相鄰數據點之間所圍成的面積,使用指數函數對局部范圍內相鄰兩個數據點之間的面積集合的標準差與對應數據點的噪聲表現程度的乘積進行計算,得到各數據點的可信度;基于可信度對費希爾最優解算法進行修正,根據修正后的費希爾最優解算法對電網調度數據進行聚類,根據聚類結果對電網調度數據進行傳輸。
3、其效果在于:通過在局部范圍內對電流和電壓數據進行最小二乘法曲線擬合,可以量化每個數據點的噪聲表現程度。這種方法能夠識別出偏離擬合曲線較大的數據點,從而評估其受噪聲影響的程度;通過計算局部范圍內相鄰數據點之間所圍成的面積,并結合噪聲表現程度,使用指數函數計算出每個數據點的可信度,有助于在后續處理中區分高質量和低質量的數據點,基于數據點的可信度,對費希爾最優解算法進行修正。這種方法減少了噪聲數據點對聚類結果的影響,提高了聚類的準確性和效率。
4、優選的,所述分別對局部范圍內的電流數據和電壓數據進行曲線擬合,包括:
5、以數據點在局部范圍內的時序序號為橫坐標,以數據點的電流或電壓取值為縱坐標,分別擬合電流曲線和電壓曲線。
6、優選的,獲取所述噪聲表現程度,包括:
7、分別計算局部范圍內電流和電壓的擬合值與實際值之間的絕對差異的平均值進行歸一化處理,并進行求和的平均作為局部范圍內各數據點的噪聲表現。
8、其效果在于:通過識別噪聲表現程度較高的數據點,可以對這些數據點進行進一步的分析或清洗,從而提高整體數據集的質量,在數據傳輸過程中,減少噪聲數據點的影響,提高數據傳輸的效率和可靠性。有助于減少數據包的數量,降低傳輸錯誤率。
9、優選的,獲取所述噪聲表現程度,還包括:
10、計算局部范圍內數據點的實際值與移動平均值之間的差異除以移動平均值,并進行平方處理,得到各數據點的偏差平方,對所有數據點的偏差平方求和除以局部范圍內數據點的個數,得到各數據點的噪聲表現程度。
11、其效果在于:通過將差異除以移動平均值,可以對不同范圍的數據進行標準化比較,通過平方處理放大了較大偏差的影響,使得這些偏差在后續的分析中更加顯著,有助于識別異常值或噪聲數據點。
12、優選的,所述計算局部范圍內相鄰數據點之間所圍成的面積,包括:
13、根據局部范圍內任一數據點為標記中點,計算標記點電流擬合曲線與電壓擬合曲線之間的垂直距離,得到局部范圍內所有相鄰數據點之間的電流擬合曲線和電壓擬合曲線所圍成的面積。
14、其效果在于:計算電流和電壓擬合曲線之間的垂直距離,可以評估在局部范圍內數據點的一致性,如果電流和電壓的變化趨勢一致,那么這兩條曲線之間的距離應該較小,表明數據點之間存在較高的一致性;如果在某些數據點處,電流和電壓擬合曲線之間的距離異常大,這可能表明這些點是異常值或受到噪聲的影響。
15、優選的,所述計算局部范圍內相鄰數據點之間所圍成的面積,還包括:
16、計算局部范圍內相鄰數據點之間的電流和電壓擬合值之間的差異相加,得到在兩個相鄰數據點之間電流和電壓差異的總和,使用梯形法則公式得到相鄰數據點之間的面積。
17、其效果在于:通過梯形法則,可以用來近似計算兩個相鄰數據點之間電流和電壓擬合曲線下的面積,相對于積分更易于計算,特別是對于復雜的函數,簡化了計算過程,使得計算更加快速和實用,尤其是在處理大量數據點時,有助于提高整個數據分析過程的效率。
18、優選的,所述修正的過程滿足下述關系式:
19、;
20、式中,表示費希爾最優求解法過程中將個有序樣本分為類的分法,表示第個聚類簇的數據點個數,表示第個聚類簇的均值坐標,表示第個聚類簇中第個數據點數據,表示個聚類簇中第個數據點的可信度。
21、第二方面,用于電網調度數據網的數據傳輸系統,包括:處理器和存儲器,所述存儲器存儲有計算機程序指令,當所述計算機程序指令被所述處理器執行時實現上述的用于電網調度數據網的數據傳輸方法。
22、本發明具有以下效果:
23、1、本發明通過引入各數據點的可信度,改進了費希爾最優求解法在處理電網調度數據時的損失函數,減少了噪聲對聚類結果的影響,使得聚類結果更加準確。準確的聚類結果有助于更好地理解電網的運行狀態,優化電網的調度策略,提高電網的運行效率。
24、2、本發明通過對噪聲數據點的識別和處理,提高了整體電網調度數據的質量,并在數據傳輸過程中,低質量的數據點可能會導致錯誤或不準確的決策,通過減少噪聲數據點的影響,可以提高數據的準確性和可靠性,從而提高電網調度的效率和安全性。