本發(fā)明涉及電力變壓器技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種電力變壓器缺陷的預(yù)測(cè)方法及裝置。
背景技術(shù):
隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展,電力系統(tǒng)中的輸變電設(shè)備的安全問(wèn)題越來(lái)越受到人們的重視。電力變壓器是電力系統(tǒng)中重要的能量樞紐,當(dāng)電力變壓器發(fā)生缺陷時(shí),會(huì)嚴(yán)重影響到居民的日常生活,并且有可能造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。如何在電力變壓器發(fā)生缺陷之前,預(yù)測(cè)電力變壓器可能發(fā)生缺陷,已經(jīng)成為電網(wǎng)安全領(lǐng)域中急需解決的一個(gè)難題。
目前,針對(duì)電力變壓器的缺陷預(yù)測(cè)方法主要包括兩種:第一種,獲取多個(gè)月份的電力變壓器實(shí)際缺陷率,根據(jù)實(shí)際缺陷率進(jìn)行模式分解及建模,將各個(gè)模式的預(yù)測(cè)值總和作為當(dāng)月變壓器缺陷數(shù)量的預(yù)測(cè)值。第二種,使用電力變壓器廠家、型號(hào)設(shè)備管理信息和設(shè)備缺陷信息,建立電力變壓器家族性缺陷預(yù)警模型,對(duì)運(yùn)行在高風(fēng)險(xiǎn)年限的電力變壓器進(jìn)行預(yù)警。
可見(jiàn),上述兩種電力變壓器的缺陷預(yù)測(cè)方法都可以預(yù)測(cè)電力變壓器缺陷,但是,第一種方法,是針對(duì)電力變壓器整體缺陷數(shù)量的預(yù)測(cè),不適用于針對(duì)個(gè)別電力變壓器的缺陷進(jìn)行預(yù)測(cè);而第二種方法,從電力變壓器家族性的缺陷產(chǎn)生原因預(yù)測(cè)電力變壓器的缺陷,具有局限性??梢?jiàn),現(xiàn)有技術(shù)沒(méi)有針對(duì)具體電力變壓器考慮多方面影響因素,對(duì)電力變壓器缺陷進(jìn)行預(yù)測(cè),從而導(dǎo)致預(yù)測(cè)電力變壓器缺陷的準(zhǔn)確性不高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種電力變壓器缺陷的預(yù)測(cè)方法及裝置,以提高預(yù)測(cè)電力變壓器缺陷的準(zhǔn)確性。具體技術(shù)方案如下:
一方面,本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種電力變壓器缺陷的預(yù)測(cè)方法,包括:
獲得第一時(shí)間段內(nèi)目標(biāo)電力變壓器的多維數(shù)據(jù),并對(duì)所述多維數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)降維;所述多維數(shù)據(jù)包括:目標(biāo)電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)及目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù);所述第一時(shí)間段為當(dāng)前時(shí)刻之前第一預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)的時(shí)間區(qū)間;
預(yù)處理分類(lèi)降維后所獲得的多維數(shù)據(jù);
在已存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫(kù)中,查找與所述第一時(shí)間段內(nèi),預(yù)處理后的目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)匹配度最高的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的第二時(shí)間段,并獲得所述第二時(shí)間段內(nèi)所有電力變壓器缺陷總數(shù)量;
將所述第二時(shí)間段內(nèi)所有電力變壓器缺陷總數(shù)量,及預(yù)處理所獲得的目標(biāo)電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù),輸入至電力變壓器缺陷預(yù)測(cè)模型,得到目標(biāo)電力變壓器缺陷的概率值;所述電力變壓器缺陷預(yù)測(cè)模型為:預(yù)先根據(jù)多個(gè)采樣時(shí)刻中的每個(gè)采樣時(shí)刻對(duì)應(yīng)的一個(gè)電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)、一個(gè)電力變壓器缺陷狀態(tài)值及每個(gè)采樣時(shí)刻之前第二預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)的時(shí)間區(qū)間內(nèi)電力變壓器缺陷總數(shù)量,進(jìn)行訓(xùn)練獲得的,每個(gè)采樣時(shí)刻分別對(duì)應(yīng)不同的電力變壓器;
根據(jù)所述概率值,確定出所述目標(biāo)電力變壓器缺陷的預(yù)測(cè)結(jié)果。
可選的,所述對(duì)所述多維數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)降維,包括:
按照所述多維數(shù)據(jù)隨時(shí)間變化的特性,將所述多維數(shù)據(jù)分類(lèi)為實(shí)時(shí)電力數(shù)據(jù)和非實(shí)時(shí)電力數(shù)據(jù);其中,所述目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)為所述實(shí)時(shí)電力數(shù)據(jù),所述電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)為所述非實(shí)時(shí)電力數(shù)據(jù);
采用特征選擇法,對(duì)所述目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)及所述目標(biāo)電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行降維。
可選的,所述采用特征選擇法,對(duì)所述目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)及所述電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行降維,包括:
針對(duì)所述目標(biāo)電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù),采用第一特征選擇法,獲得每?jī)蓚€(gè)參數(shù)數(shù)據(jù)之間的線性相關(guān)性;所述第一特征選擇法包括:線性相關(guān)系數(shù)法、直接觀察數(shù)據(jù)重復(fù)方法;
針對(duì)所述目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù),采用第二特征選擇法,獲得每?jī)蓚€(gè)環(huán)境氣象數(shù)據(jù)之間的線性相關(guān)性;所述第二特征選擇法包括:矩陣散點(diǎn)圖法、線性相關(guān)系數(shù)法;
其中,所述特征選擇法包括:第一特征選擇法及第二特征選擇法;
針對(duì)目標(biāo)電力變壓器多維數(shù)據(jù)中,具有線性相關(guān)性的每?jī)蓚€(gè)參數(shù)數(shù)據(jù)及具有線性相關(guān)性的每?jī)蓚€(gè)環(huán)境氣象數(shù)據(jù),刪除所述每?jī)蓚€(gè)參數(shù)數(shù)據(jù)中的任一參數(shù)數(shù)據(jù),及刪除所述每?jī)蓚€(gè)環(huán)境氣象數(shù)據(jù)中的任一環(huán)境氣象數(shù)據(jù)。
可選的,所述預(yù)處理分類(lèi)降維后所獲得的多維數(shù)據(jù),包括:
采用最近鄰算法,填補(bǔ)所述分類(lèi)降維后所獲得的多維數(shù)據(jù),得到填補(bǔ)后的多維數(shù)據(jù),其中,所述最近鄰算法包括缺失值填補(bǔ)法;
采用聚類(lèi)法,將所述填補(bǔ)后的多維數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類(lèi),并確定每類(lèi)的聚類(lèi)中心,刪除與所述聚類(lèi)中心的距離大于預(yù)設(shè)距離的多維數(shù)據(jù),其中,所述聚類(lèi)法包括基于劃分的聚類(lèi)法。
可選的,所述在已存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫(kù)中,查找與所述第一時(shí)間段內(nèi),預(yù)處理后的目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)匹配度最高的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的第二時(shí)間段,并獲得所述第二時(shí)間段內(nèi)所有電力變壓器缺陷總數(shù)量,包括:
在已存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫(kù)中,采用動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整法,獲得與所述第一時(shí)間段內(nèi),預(yù)處理后的目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)匹配度最高的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的第二時(shí)間段,并獲得所述第二時(shí)間段內(nèi)所有電力變壓器缺陷總數(shù)量。
可選的,所述根據(jù)所述概率值,確定出所述目標(biāo)電力變壓器缺陷的預(yù)測(cè)結(jié)果,包括:
當(dāng)所述概率值大于閾值時(shí),確定所述目標(biāo)電力變壓器存在缺陷。
另一方面,本發(fā)明實(shí)施例還公開(kāi)了一種電力變壓器缺陷的預(yù)測(cè)裝置,包括:
獲取單元,用于獲得第一時(shí)間段內(nèi)目標(biāo)電力變壓器的多維數(shù)據(jù),并對(duì)所述多維數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)降維;所述多維數(shù)據(jù)包括:目標(biāo)電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)及目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù);所述第一時(shí)間段為當(dāng)前時(shí)刻之前第一預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)的時(shí)間區(qū)間;
處理單元,用于預(yù)處理分類(lèi)降維后所獲得的多維數(shù)據(jù);
查找單元,用于在已存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫(kù)中,查找與所述第一時(shí)間段內(nèi),預(yù)處理后的目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)匹配度最高的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的第二時(shí)間段,并獲得所述第二時(shí)間段內(nèi)所有電力變壓器缺陷總數(shù)量;
輸入單元,用于將所述第二時(shí)間段內(nèi)所有電力變壓器缺陷總數(shù)量,及預(yù)處理所獲得的目標(biāo)電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù),輸入至電力變壓器缺陷預(yù)測(cè)模型,得到目標(biāo)電力變壓器缺陷的概率值;所述電力變壓器缺陷預(yù)測(cè)模型為:預(yù)先根據(jù)多個(gè)采樣時(shí)刻中的每個(gè)采樣時(shí)刻對(duì)應(yīng)的一個(gè)電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)、一個(gè)電力變壓器缺陷狀態(tài)值及每個(gè)采樣時(shí)刻之前第二預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)的時(shí)間區(qū)間內(nèi)電力變壓器缺陷總數(shù)量,進(jìn)行訓(xùn)練獲得的,每個(gè)采樣時(shí)刻分別對(duì)應(yīng)不同的電力變壓器;
確定單元,用于根據(jù)所述概率值,確定出所述目標(biāo)電力變壓器缺陷的預(yù)測(cè)結(jié)果。
可選的,所述獲取單元包括:
分類(lèi)子單元,用于按照所述多維數(shù)據(jù)隨時(shí)間變化的特性,將所述多維數(shù)據(jù)分類(lèi)為實(shí)時(shí)電力數(shù)據(jù)和非實(shí)時(shí)電力數(shù)據(jù);其中,所述目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)為所述實(shí)時(shí)電力數(shù)據(jù),所述目標(biāo)電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)為所述非實(shí)時(shí)電力數(shù)據(jù);
降維子單元,用于采用特征選擇法,對(duì)所述目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)及所述電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行降維。
可選的,所述降維子單元用于:
針對(duì)所述目標(biāo)電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù),采用第一特征選擇法,獲得每?jī)蓚€(gè)參數(shù)數(shù)據(jù)之間的線性相關(guān)性;所述第一特征選擇法包括:線性相關(guān)系數(shù)法、直接觀察數(shù)據(jù)重復(fù)方法;
針對(duì)所述目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù),采用第二特征選擇法,獲得每?jī)蓚€(gè)環(huán)境氣象數(shù)據(jù)之間的線性相關(guān)性;所述第二特征選擇法包括:矩陣散點(diǎn)圖法、線性相關(guān)系數(shù)法;
其中,所述特征選擇法包括:第一特征選擇法及第二特征選擇法;
針對(duì)目標(biāo)電力變壓器多維數(shù)據(jù)中,具有線性相關(guān)性的每?jī)蓚€(gè)參數(shù)數(shù)據(jù)及具有線性相關(guān)性的每?jī)蓚€(gè)環(huán)境氣象數(shù)據(jù),刪除所述每?jī)蓚€(gè)參數(shù)數(shù)據(jù)中的任一參數(shù)數(shù)據(jù),及刪除所述每?jī)蓚€(gè)環(huán)境氣象數(shù)據(jù)中的任一環(huán)境氣象數(shù)據(jù)。
可選的,所述處理單元,包括:
填補(bǔ)子單元,用于采用最近鄰算法,填補(bǔ)所述分類(lèi)降維后所獲得的多維數(shù)據(jù),得到填補(bǔ)后的多維數(shù)據(jù),其中,所述最近鄰算法包括缺失值填補(bǔ)法;
聚類(lèi)子單元,用于采用聚類(lèi)法,將所述填補(bǔ)后的多維數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類(lèi),并確定每類(lèi)的聚類(lèi)中心,刪除與所述聚類(lèi)中心的距離大于預(yù)設(shè)距離的多維數(shù)據(jù),其中,所述聚類(lèi)法包括基于劃分的聚類(lèi)法。
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種電力變壓器缺陷的預(yù)測(cè)方法及裝置,獲得目標(biāo)電力變壓器的多維數(shù)據(jù),并對(duì)多維數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)降維;預(yù)處理分類(lèi)降維所獲得的多維數(shù)據(jù);在已存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫(kù)中,查找與所述第一時(shí)間段內(nèi),預(yù)處理后的目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)匹配度最高的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的第二時(shí)間段,并獲得第二時(shí)間段內(nèi)所有電力變壓器缺陷總數(shù)量;將第二時(shí)間段內(nèi)所有電力變壓器缺陷總數(shù)量,及預(yù)處理所獲得的目標(biāo)電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù),輸入至電力變壓器缺陷預(yù)測(cè)模型,得到目標(biāo)電力變壓器缺陷的概率值;根據(jù)概率值,確定出所述目標(biāo)電力變壓器缺陷的預(yù)測(cè)結(jié)果。
本方案中,可以針對(duì)具體的電力變壓器缺陷進(jìn)行預(yù)測(cè),在預(yù)測(cè)目標(biāo)電力變壓器缺陷時(shí),根據(jù)第一時(shí)間段內(nèi)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)匹配度最高的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)獲得第二時(shí)間段內(nèi)所有電力變壓器缺陷總數(shù)量,既考慮了目標(biāo)電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù),也考慮了目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù),提高了預(yù)測(cè)電力變壓器缺陷的準(zhǔn)確性。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見(jiàn)地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的電力變壓器缺陷的預(yù)測(cè)方法的一種流程圖;
圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的采用缺失值添補(bǔ)法填補(bǔ)目標(biāo)電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)及目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)的流程圖;
圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的采用基于劃分的聚類(lèi)法,聚類(lèi)目標(biāo)電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)及目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)的流程圖;
圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的針對(duì)聚類(lèi)后的每個(gè)類(lèi),確定每類(lèi)的聚類(lèi)中心,刪除與所述聚類(lèi)中心的距離大于預(yù)設(shè)距離的多維數(shù)據(jù)的流程圖;
圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的電力變壓器缺陷的預(yù)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
為了提高預(yù)測(cè)電力變壓器缺陷的準(zhǔn)確性,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種電力變壓器缺陷的預(yù)測(cè)方法及裝置。
需要說(shuō)明的是,在不沖突的情況下,本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
下面首先對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種電力變壓器缺陷的預(yù)測(cè)方法進(jìn)行介紹。
其中,本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種電力變壓器缺陷的預(yù)測(cè)方法應(yīng)用于終端設(shè)備(例如,計(jì)算機(jī)),并且,本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種電力變壓器缺陷的預(yù)測(cè)方法的執(zhí)行主體可以為一種電力變壓器缺陷的預(yù)測(cè)裝置。
如圖1所示,本發(fā)明實(shí)施例所提供的電力變壓器缺陷的預(yù)測(cè)方法,可以包括如下步驟:
S101,獲得第一時(shí)間段內(nèi)目標(biāo)電力變壓器的多維數(shù)據(jù),并對(duì)所述多維數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)降維。
其中,所述第一時(shí)間段為當(dāng)前時(shí)刻之前第一預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)的時(shí)間區(qū)間。
例如,當(dāng)前時(shí)刻為2017年1月24日14:00時(shí),第一預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)可以為24小時(shí),則第一時(shí)間段可以為2017年1月23日14:00時(shí)至2017年1月24日14:00時(shí)之間的時(shí)間區(qū)間。
其中,所述多維數(shù)據(jù)包括:目標(biāo)電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)及目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)。
目標(biāo)電力變壓器的數(shù)量可以為一個(gè)或者多個(gè)。終端設(shè)備可以獲得一個(gè)目標(biāo)電力變壓器的多維數(shù)據(jù),或者獲得多個(gè)目標(biāo)電力變壓器的多維數(shù)據(jù)。并且,對(duì)所獲得的一個(gè)目標(biāo)電力變壓器或者多個(gè)目標(biāo)電力變壓器的多維數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)降維。
其中,目標(biāo)電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)中的大部分?jǐn)?shù)據(jù)是離散型的數(shù)據(jù),并且重復(fù)性較高。目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)為連續(xù)型的數(shù)據(jù)。所以,本發(fā)明實(shí)施例中,可以對(duì)目標(biāo)電力變壓器的多維數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi),并且將分類(lèi)后所獲得多維數(shù)據(jù)進(jìn)行降維。
具體的,所述對(duì)所述多維數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)降維,包括:
按照所述多維數(shù)據(jù)隨時(shí)間變化的特性,將所述多維數(shù)據(jù)分類(lèi)為實(shí)時(shí)電力數(shù)據(jù)和非實(shí)時(shí)電力數(shù)據(jù);其中,所述目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)為所述實(shí)時(shí)電力數(shù)據(jù),所述電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)為所述非實(shí)時(shí)電力數(shù)據(jù)。
采用特征選擇法,對(duì)所述環(huán)境氣象數(shù)據(jù)及所述電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行降維。
因?yàn)槟繕?biāo)電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)可以不隨時(shí)間的變化而變化,所以目標(biāo)電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)可以分類(lèi)為非實(shí)時(shí)電力數(shù)據(jù)。而目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)可以隨時(shí)間的變化而變化,可以將環(huán)境氣象數(shù)據(jù)分類(lèi)為實(shí)時(shí)電力數(shù)據(jù)。
其中,目標(biāo)電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)可以包括:投運(yùn)日期、生產(chǎn)廠家、型號(hào)、制造國(guó)家、電壓等級(jí)、使用環(huán)境、絕緣介質(zhì)、繞組型式、結(jié)構(gòu)型式、冷卻方式、調(diào)壓方式、額定電流、短路阻抗、空載損耗、負(fù)載損耗、額定容量、中壓側(cè)容量、低壓側(cè)容量、額定頻率。目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)可以包括:監(jiān)測(cè)站點(diǎn)地理位置、風(fēng)向、風(fēng)速、陣風(fēng)風(fēng)向、陣風(fēng)風(fēng)速、降水量、相對(duì)濕度、溫度、氣壓、能見(jiàn)度、觀測(cè)時(shí)間。
具體的,采用特征選擇法,對(duì)所述環(huán)境氣象數(shù)據(jù)及所述電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行降維,包括:
針對(duì)所述電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù),采用第一特征選擇法,獲得每?jī)蓚€(gè)參數(shù)數(shù)據(jù)之間的線性相關(guān)性;所述第一特征選擇法包括:線性相關(guān)系數(shù)法、直接觀察數(shù)據(jù)重復(fù)方法。
針對(duì)所述環(huán)境氣象數(shù)據(jù),采用第二特征選擇法,獲得每?jī)蓚€(gè)環(huán)境氣象數(shù)據(jù)之間的線性相關(guān)性;所述第二特征選擇法包括:矩陣散點(diǎn)圖法、線性相關(guān)系數(shù)法。
其中,所述特征選擇法包括:第一特征選擇法及第二特征選擇法。
針對(duì)具有線性相關(guān)性的每?jī)蓚€(gè)參數(shù)數(shù)據(jù)及具有線性相關(guān)性的每?jī)蓚€(gè)環(huán)境氣象數(shù)據(jù),刪除所述每?jī)蓚€(gè)參數(shù)數(shù)據(jù)中的任一電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù),及刪除所述每?jī)蓚€(gè)環(huán)境氣象數(shù)據(jù)中的任一環(huán)境氣象數(shù)據(jù)。
本發(fā)明實(shí)施例中,可以針對(duì)所述電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù),采用線性相關(guān)系數(shù)法,或者直接觀察數(shù)據(jù)重復(fù)方法,獲得每?jī)蓚€(gè)電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)之間的線性相關(guān)性。例如,針對(duì)目標(biāo)電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)中的投運(yùn)日期及型號(hào)這兩個(gè)參數(shù)數(shù)據(jù),采用線性相關(guān)系數(shù)法,獲得投運(yùn)日期和型號(hào)這個(gè)兩個(gè)參數(shù)數(shù)據(jù)的線性相關(guān)系性,如果投運(yùn)日期及型號(hào)這兩個(gè)參數(shù)數(shù)據(jù)具有線性相關(guān)性,則刪除投運(yùn)日期及型號(hào)這兩個(gè)參數(shù)數(shù)據(jù)中的任一參數(shù)數(shù)據(jù)。
例如,本發(fā)明實(shí)施例中,可以針對(duì)目標(biāo)電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù):投運(yùn)日期、生產(chǎn)廠家、型號(hào)、制造國(guó)家、電壓等級(jí)、使用環(huán)境、絕緣介質(zhì)、繞組型式、結(jié)構(gòu)型式、冷卻方式、調(diào)壓方式、額定電流、短路阻抗、空載損耗、負(fù)載損耗、額定容量、中壓側(cè)容量、低壓側(cè)容量、額定頻率,采用線性相關(guān)系數(shù)法或者直接觀察數(shù)據(jù)重復(fù)法,計(jì)算每?jī)蓚€(gè)參數(shù)數(shù)據(jù)的線性相關(guān)性,并刪除具有線性相關(guān)性的每?jī)蓚€(gè)參數(shù)數(shù)據(jù)中的任一參數(shù)數(shù)據(jù),可以得到剩余目標(biāo)電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)包括:生產(chǎn)廠家、電壓等級(jí)、投運(yùn)日期、繞組型式、冷卻方式、調(diào)壓方式。
又如,可以針對(duì)目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù):監(jiān)測(cè)站點(diǎn)地理位置、風(fēng)向、風(fēng)速、陣風(fēng)風(fēng)向、陣風(fēng)風(fēng)速、降水量、相對(duì)濕度、溫度、氣壓、能見(jiàn)度、觀測(cè)時(shí)間,采用矩陣散點(diǎn)圖法或者線性相關(guān)系數(shù)法,計(jì)算每?jī)蓚€(gè)環(huán)境氣象數(shù)據(jù)的線性相關(guān)性,并刪除具有線性相關(guān)性的每?jī)蓚€(gè)環(huán)境氣象數(shù)據(jù)中的任一環(huán)境氣象數(shù)據(jù),可以得到剩余的目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)包括:監(jiān)測(cè)站點(diǎn)地理位置、風(fēng)向、風(fēng)速、陣風(fēng)風(fēng)向、陣風(fēng)風(fēng)速、降水量、溫度、氣壓及觀測(cè)時(shí)間。
其中,采用線性相關(guān)系數(shù)法,計(jì)算每?jī)蓚€(gè)參數(shù)數(shù)據(jù)的線性相關(guān)性及每?jī)蓚€(gè)環(huán)境氣象數(shù)據(jù)的線性相關(guān)性屬于現(xiàn)有技術(shù),此處不再贅述。
需要說(shuō)明的是,計(jì)算每?jī)蓚€(gè)參數(shù)數(shù)據(jù)的線性相關(guān)性及每?jī)蓚€(gè)環(huán)境氣象數(shù)據(jù)的線性相關(guān)性的過(guò)程,還可以采用其他現(xiàn)有技術(shù),此處不再贅述。
S102,預(yù)處理分類(lèi)降維后所獲得的多維數(shù)據(jù)。
由于目標(biāo)電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)中的大部分?jǐn)?shù)據(jù)為離散型數(shù)據(jù),目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)為連續(xù)型數(shù)據(jù)。在對(duì)目標(biāo)電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)及目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)分類(lèi)降維后,可以對(duì)分類(lèi)降維后的目標(biāo)電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)及目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
具體的,所述預(yù)處理分類(lèi)降維后所獲得的多維數(shù)據(jù),包括:
采用最近鄰算法,填補(bǔ)所述分類(lèi)降維后所獲得的多維數(shù)據(jù),得到填補(bǔ)后的多維數(shù)據(jù),其中,所述最近鄰算法包括缺失值填補(bǔ)法。
采用聚類(lèi)法,將所述填補(bǔ)后的多維數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類(lèi),并確定每類(lèi)的聚類(lèi)中心,刪除與所述聚類(lèi)中心的距離大于預(yù)設(shè)距離的多維數(shù)據(jù),其中,所述聚類(lèi)法包括基于劃分的聚類(lèi)法。
本發(fā)明實(shí)施例中,可以采用缺失值添補(bǔ)法,對(duì)分類(lèi)降維后所獲得的目標(biāo)電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)及目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)中離散型數(shù)據(jù)及連續(xù)型數(shù)據(jù)進(jìn)行填補(bǔ)。其中,如圖2所示,采用缺失值添補(bǔ)法填補(bǔ)目標(biāo)電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)及目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)的步驟可以包括:
S201,針對(duì)分類(lèi)降維后所獲的目標(biāo)電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)及目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù),在任一樣本數(shù)據(jù)中選擇包含缺失數(shù)據(jù)的樣本數(shù)據(jù)作為目標(biāo)樣本數(shù)據(jù);
其中,任一樣本數(shù)據(jù)可以為第一時(shí)間段內(nèi)任一時(shí)刻所對(duì)應(yīng)的目標(biāo)電力變壓設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)或者目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)。包含缺失數(shù)據(jù)的樣本數(shù)據(jù)可以為目標(biāo)電力變壓設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)或者目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)中缺少至少一個(gè)參數(shù)數(shù)據(jù)的樣本數(shù)據(jù)。例如,目標(biāo)樣本數(shù)據(jù)可以為包含生產(chǎn)廠家、電壓等級(jí)、投運(yùn)日期、繞組型式及冷卻方式的目標(biāo)電力變壓設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù),這里,缺少了調(diào)壓方式這一參數(shù)數(shù)據(jù)。又例如,目標(biāo)樣本數(shù)據(jù)可以為包含監(jiān)測(cè)站點(diǎn)地理位置、風(fēng)向、風(fēng)速、陣風(fēng)風(fēng)向、陣風(fēng)風(fēng)速、降水量及溫度目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù),這里,缺少了氣壓及觀測(cè)時(shí)間這兩個(gè)環(huán)境氣象數(shù)據(jù)。
S202,針對(duì)目標(biāo)電力變壓設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù),計(jì)算目標(biāo)樣本數(shù)據(jù)與非目標(biāo)樣本數(shù)據(jù)之間的歐氏距離值。
其中,非目標(biāo)樣本數(shù)據(jù)為所有目標(biāo)樣本數(shù)據(jù)中,除了目標(biāo)樣本數(shù)據(jù)外的其他樣本數(shù)據(jù)。例如,針對(duì)目標(biāo)電力變壓設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù),在確定目標(biāo)樣本數(shù)據(jù)后,計(jì)算目標(biāo)樣本數(shù)據(jù)與其他樣本數(shù)據(jù)的值,得到至少一個(gè)歐氏距離值。其中,計(jì)算目標(biāo)樣本數(shù)據(jù)與其他樣本數(shù)據(jù)的歐氏距離值的過(guò)程,可以采用現(xiàn)有技術(shù),此處不再贅述。
S203,在至少一個(gè)歐氏距離值中,選擇第一預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)歐氏距離值,并確定第一預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)歐氏距離值對(duì)應(yīng)的第一預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)樣本數(shù)據(jù)。
其中,預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)歐氏距離值為至少一個(gè)歐氏距離值中的歐氏距離值最接近的值。
例如,至少一個(gè)歐氏距離值包括:a1、a2、a3、a4、a5、a6、a7、a8、a9及a10,第一預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)K為3,則在10個(gè)歐氏距離值中選擇3個(gè)最接近歐式距離值。
S204,若目標(biāo)樣本數(shù)據(jù)中缺失數(shù)據(jù)為離散型數(shù)據(jù)時(shí),計(jì)算該缺失數(shù)據(jù)在每個(gè)第一預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)樣本數(shù)據(jù)中對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)的加權(quán)得分值,將加權(quán)得分值最高的數(shù)據(jù)填補(bǔ)到目標(biāo)樣本數(shù)據(jù)中的缺失數(shù)據(jù)。
判斷目標(biāo)樣本數(shù)據(jù)中缺失數(shù)據(jù)是否為離散型數(shù)據(jù),當(dāng)缺失數(shù)據(jù)為離散型數(shù)據(jù)時(shí),計(jì)算該缺失數(shù)據(jù)在每個(gè)第一預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)樣本數(shù)據(jù)中對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)的加權(quán)得分值,將加權(quán)得分值最高的數(shù)據(jù)填補(bǔ)到目標(biāo)樣本數(shù)據(jù)中的缺失數(shù)據(jù)。
S205,若目標(biāo)樣本數(shù)據(jù)中缺失數(shù)據(jù)為連續(xù)型數(shù)據(jù)時(shí),則計(jì)算該缺失數(shù)據(jù)在每個(gè)第一預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)樣本數(shù)據(jù)中對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)的加權(quán)得分值的平均值,將該平均值填補(bǔ)到目標(biāo)樣本數(shù)據(jù)中的缺失數(shù)據(jù)。
當(dāng)目標(biāo)樣本數(shù)據(jù)中缺失數(shù)據(jù)不是離散型數(shù)據(jù)時(shí),則判定該缺失數(shù)據(jù)為連續(xù)型數(shù)據(jù)。
進(jìn)一步,根據(jù)公式:計(jì)算目標(biāo)樣本數(shù)據(jù)中的缺失數(shù)據(jù)在每個(gè)第一預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)樣本數(shù)據(jù)中對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)的加權(quán)得分。其中,wi為加權(quán)得分值,d(i)為目標(biāo)樣本與第i個(gè)第一預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)樣本數(shù)據(jù)的歐氏距離值。
本發(fā)明實(shí)施例中,采用缺失值添補(bǔ)法,對(duì)分類(lèi)降維后所獲得的目標(biāo)電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)及目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行填補(bǔ)后,可以采用基于劃分的聚類(lèi)法,對(duì)目標(biāo)電力變壓器多維數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類(lèi),并確定每類(lèi)的聚類(lèi)中心,刪除與所述聚類(lèi)中心的距離大于預(yù)設(shè)距離的多維數(shù)據(jù)。其中,如圖3所示,采用基于劃分的聚類(lèi)法,聚類(lèi)目標(biāo)電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)及目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)的步驟可以包括:
S301,獲取第一時(shí)間段內(nèi)第二預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)時(shí)刻的目標(biāo)電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)或者目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù),將第二預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)時(shí)刻中每個(gè)時(shí)刻的目標(biāo)電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)或者目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)確定為聚類(lèi)中心,得到第二預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)聚類(lèi)中心。
本發(fā)明實(shí)施例中,可以在第一時(shí)間內(nèi)任一選擇第二預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)時(shí)刻的目標(biāo)電力變壓器的多維數(shù)據(jù),并將每個(gè)時(shí)刻的目標(biāo)電力變壓器的多維數(shù)據(jù)作為聚類(lèi)中心。需要強(qiáng)調(diào)的是,分別采用基于劃分的聚類(lèi)法,對(duì)目標(biāo)電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)和目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類(lèi),得到目標(biāo)電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)的聚類(lèi)中心和目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)聚類(lèi)中心。
S302,計(jì)算第一時(shí)間段內(nèi)任一時(shí)刻的目標(biāo)電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)或者目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)與每個(gè)聚類(lèi)中心的歐氏距離值,并將任一時(shí)刻的目標(biāo)電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)或者目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)歸類(lèi)至最小歐氏距離值所對(duì)應(yīng)的聚類(lèi)中心。
分別針對(duì)目標(biāo)電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)及目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù),計(jì)算第一時(shí)間段內(nèi)任一時(shí)刻的目標(biāo)電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)與目標(biāo)電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)的每個(gè)聚類(lèi)中心的歐氏距離值,確定最小歐氏距離值,并將該時(shí)刻目標(biāo)電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)歸類(lèi)至該最小歐氏距離值所對(duì)應(yīng)的聚類(lèi)中心所在的類(lèi),及計(jì)算第一時(shí)間段內(nèi)任一時(shí)刻的目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)與目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)的每個(gè)聚類(lèi)中心的歐氏距離值,確定最小歐氏距離值,并將該時(shí)刻目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)歸類(lèi)至該最小歐氏距離值所對(duì)應(yīng)的聚類(lèi)中心所在的類(lèi)。
S303,獲取每個(gè)聚類(lèi)中心所在類(lèi)內(nèi)的每個(gè)樣本數(shù)據(jù)在歐氏空間的坐標(biāo)值,計(jì)算每個(gè)聚類(lèi)中心所在類(lèi)內(nèi)所有樣本數(shù)據(jù)的坐標(biāo)值的平均值,將該平均值確定為該聚類(lèi)中心所在類(lèi)內(nèi)的聚類(lèi)中心。其中,樣本數(shù)據(jù)為任一時(shí)刻的目標(biāo)電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)或者目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)。
針對(duì)聚類(lèi)后每個(gè)類(lèi)內(nèi)的所有樣本數(shù)據(jù),每個(gè)樣本數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)歐氏空間的一個(gè)坐標(biāo)值,計(jì)算一個(gè)類(lèi)內(nèi)所有樣本數(shù)據(jù)的坐標(biāo)值的平均值。這樣,將該平均值作為新的聚類(lèi)中心。這樣,對(duì)每個(gè)類(lèi)內(nèi)的聚類(lèi)中心進(jìn)行了更新。
S304,迭代執(zhí)行S302和S303,直到兩次迭代的所獲得聚類(lèi)中心相同時(shí),確定對(duì)目標(biāo)電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)及目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)聚類(lèi)完成。
S305,在對(duì)目標(biāo)電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)及目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)聚類(lèi)完成之后,針對(duì)聚類(lèi)后的每個(gè)類(lèi),確定每類(lèi)的聚類(lèi)中心,刪除與所述聚類(lèi)中心的距離大于預(yù)設(shè)距離的多維數(shù)據(jù)。
如圖4所示,本發(fā)明實(shí)施例中,針對(duì)聚類(lèi)后的每個(gè)類(lèi),確定每類(lèi)的聚類(lèi)中心,刪除與所述聚類(lèi)中心的距離大于預(yù)設(shè)距離的多維數(shù)據(jù)的具體步驟可以包括:
S401,針對(duì)聚類(lèi)后的每個(gè)類(lèi),計(jì)算類(lèi)內(nèi)的各樣本數(shù)據(jù)到該類(lèi)內(nèi)的聚類(lèi)中心的歐氏距離值的平均值,該平均值可以表示為Di-avg。
S402,統(tǒng)計(jì)與類(lèi)內(nèi)的聚類(lèi)中心的歐氏距離值大于平均值Di-avg的樣本個(gè)數(shù)的第一百分比Pg,以及統(tǒng)計(jì)與類(lèi)內(nèi)的聚類(lèi)中心的歐氏距離值小于或者等于平均值Di-avg的樣本個(gè)數(shù)的第二百分比Pl。
S403,當(dāng)|Pg-Pl|>10%時(shí),則將每個(gè)類(lèi)內(nèi),距離聚類(lèi)中心的歐氏距離值大于預(yù)設(shè)距離的樣本數(shù)據(jù)刪除;當(dāng)|Pg-Pl|≤10%時(shí),針對(duì)其他聚類(lèi)中心所在的類(lèi),刪除與聚類(lèi)中心的距離大于預(yù)設(shè)距離的多維數(shù)據(jù),直至遍歷所有聚類(lèi)中心所在的類(lèi)。
S103,在已存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫(kù)中,查找與所述第一時(shí)間段內(nèi),預(yù)處理后的目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)匹配度最高的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的第二時(shí)間段,并獲得所述第二時(shí)間段內(nèi)所有電力變壓器缺陷總數(shù)量。
數(shù)據(jù)庫(kù)中已經(jīng)存儲(chǔ)了目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù),可以查找與第一時(shí)間段內(nèi)的目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)匹配度最高的環(huán)境氣象數(shù)據(jù),獲得匹配度最高的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的第二時(shí)間段,并且在數(shù)據(jù)庫(kù)中獲得再第二時(shí)間段內(nèi)所有電力變壓器缺陷的總數(shù)量??梢?jiàn),由第一時(shí)間段內(nèi)目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù),得到第二時(shí)間段內(nèi)的所有電力變壓器缺陷的總數(shù)量,將目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)考慮到預(yù)測(cè)目標(biāo)電力變壓器缺陷的過(guò)程中,增加了預(yù)測(cè)目標(biāo)電力變壓器缺陷過(guò)程中的影響因素,提高預(yù)測(cè)目標(biāo)電力變壓器缺陷的準(zhǔn)確性。
具體的,所述在已存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫(kù)中,查找與所述第一時(shí)間段內(nèi),預(yù)處理后的目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)匹配度最高的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的第二時(shí)間段,并獲得所述第二時(shí)間段內(nèi)所有電力變壓器缺陷總數(shù)量,包括:
在已存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫(kù)中,采用動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整法,獲得與所述第一時(shí)間段內(nèi),預(yù)處理后的目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)匹配度最高的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的第二時(shí)間段,并獲得所述第二時(shí)間段內(nèi)所有電力變壓器缺陷總數(shù)量。
本發(fā)明實(shí)施例中,動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整法可以衡量?jī)蓚€(gè)時(shí)間段內(nèi)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)之間相似度的方法。在確定第一時(shí)間段內(nèi)的目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)時(shí),采用動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整法,分別計(jì)算第一時(shí)間段內(nèi)的目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)與已存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫(kù)中的各時(shí)間段內(nèi)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)的相似度,將與第一時(shí)間段內(nèi)環(huán)境氣象數(shù)據(jù)的相似度最高的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的時(shí)間段作為第二時(shí)間段,并獲取第二時(shí)間段內(nèi)的所有電力變壓器的缺陷總數(shù)。
例如,第一時(shí)間段可以為2016年1月2日0點(diǎn)至2016年1月8日24點(diǎn),在數(shù)據(jù)庫(kù)中查找獲得2015年3月2日0點(diǎn)至2015年3月8日24點(diǎn)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)與第一時(shí)間段內(nèi)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)的匹配度最高,則可以將2015年3月2日0點(diǎn)至2015年3月8日24點(diǎn)的時(shí)間段作為第二時(shí)間段,并獲得該第二時(shí)間段內(nèi)所有電力變壓器缺陷總數(shù)量。其中,電力變壓器缺陷可以用數(shù)值“0”或“1”來(lái)表示,數(shù)值“0”可以表示電力變壓器不存在缺陷,數(shù)值“1”可以表示電力變壓器存在缺陷。
S104,將所述第二時(shí)間段內(nèi)所有電力變壓器缺陷總數(shù)量,及預(yù)處理所獲得的目標(biāo)電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù),輸入至電力變壓器缺陷預(yù)測(cè)模型,得到目標(biāo)電力變壓器缺陷的概率值。
每個(gè)電力變壓器在第二時(shí)間段內(nèi)可以出現(xiàn)缺陷,也可以不出現(xiàn)缺陷。每個(gè)電力變壓器在第二時(shí)間段內(nèi)出現(xiàn)缺陷或者不出現(xiàn)缺陷的情況已經(jīng)在數(shù)據(jù)庫(kù)中有記錄。所以統(tǒng)計(jì)每個(gè)電力變壓器在第二時(shí)間段內(nèi)是否出現(xiàn)缺陷,并獲得第二時(shí)間段內(nèi)所有電力變壓器出現(xiàn)缺陷的總數(shù)量。同時(shí),將該總數(shù)量及預(yù)處理所獲得的目標(biāo)電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)輸入至已經(jīng)訓(xùn)練的電力變壓器缺陷預(yù)測(cè)模型,使得該電力變壓器缺陷預(yù)測(cè)模型輸出目標(biāo)電力變壓器缺陷的概率值。
其中,所述電力變壓器缺陷預(yù)測(cè)模型為:預(yù)先根據(jù)多個(gè)采樣時(shí)刻中的每個(gè)采樣時(shí)刻對(duì)應(yīng)的一個(gè)電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)、一個(gè)電力變壓器缺陷狀態(tài)值及每個(gè)采樣時(shí)刻之前第二預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)的時(shí)間區(qū)間內(nèi)電力變壓器缺陷總數(shù)量,進(jìn)行訓(xùn)練獲得的,每個(gè)采樣時(shí)刻分別對(duì)應(yīng)不同的電力變壓器。
本發(fā)明實(shí)施例中,可以選擇預(yù)設(shè)數(shù)量的采樣時(shí)刻,針對(duì)每個(gè)采樣時(shí)刻,任一選擇一個(gè)電力變壓器,并獲得該電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)及缺陷狀態(tài)值。其中,電力變壓器的缺陷狀態(tài)值可以表示為“0”或者“1”?!?”可以表示電力變壓器在對(duì)應(yīng)采樣時(shí)刻不存在缺陷,“1”可以表示電力變壓器在對(duì)應(yīng)采樣時(shí)刻存在缺陷。同時(shí),獲得每個(gè)采樣時(shí)刻之前的第二預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)的時(shí)間區(qū)間內(nèi)電力變壓器缺陷總數(shù)量,也就是獲得每個(gè)采樣時(shí)刻之前的第二預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)的時(shí)間區(qū)間內(nèi)電力變壓器缺陷狀態(tài)值為“1”的總數(shù)量。例如,選擇100個(gè)采樣時(shí)刻,針對(duì)第5個(gè)采樣時(shí)刻,選擇電力變壓器A,并獲得電力變壓器A設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)及缺陷狀態(tài)值。第5采樣時(shí)刻可以為2014年2月3日0點(diǎn),第二預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)的時(shí)間區(qū)間可以為第5采樣時(shí)刻之前的一周,即第二預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)的時(shí)間區(qū)間可以為2014年1月27日0點(diǎn)2014年2月2日24點(diǎn)。其中,針對(duì)預(yù)設(shè)數(shù)量的采樣時(shí)刻,采用邏輯回歸算法,對(duì)每個(gè)采樣時(shí)刻的電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)及缺陷狀態(tài)值以及第二預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)的時(shí)間區(qū)間內(nèi)的電力變壓器缺陷總數(shù)量進(jìn)行訓(xùn)練,獲得電力變壓器缺陷預(yù)測(cè)模型。
S105,根據(jù)所述概率值,確定出所述目標(biāo)電力變壓器缺陷的預(yù)測(cè)結(jié)果。
在將第二時(shí)間段內(nèi)所有電力變壓器缺陷總數(shù)量,及預(yù)處理所獲得的目標(biāo)電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)輸入至電力變壓器缺陷預(yù)測(cè)模型后,得到該電力變壓器缺陷預(yù)測(cè)模型輸出的目標(biāo)電力變壓器缺陷的概率值,該概率值可以作為判定目標(biāo)電力變壓器是否存在缺陷的預(yù)測(cè)結(jié)果,或者判定目標(biāo)電力變壓器在未來(lái)某一時(shí)間段內(nèi)發(fā)生缺陷的預(yù)測(cè)結(jié)果。
具體的,所述根據(jù)所述概率值,確定出所述目標(biāo)電力變壓器缺陷的預(yù)測(cè)結(jié)果,包括:
當(dāng)所述概率值大于閾值時(shí),確定所述目標(biāo)電力變壓器存在缺陷。
當(dāng)概率值大于閾值時(shí),可以判定目標(biāo)電力變壓器未來(lái)某一段時(shí)間內(nèi)發(fā)生缺陷的可能性較大,需要對(duì)目標(biāo)電力變壓器進(jìn)行檢修。
其中,可以根據(jù)電力變壓器所處的實(shí)際環(huán)境或者運(yùn)行情況,變更閾值的大小。當(dāng)概率值小于閾值時(shí),可以確定目標(biāo)電力變壓器在未來(lái)某一段時(shí)間內(nèi)發(fā)生缺陷的可能性非常小,或者可以確定目標(biāo)電力變壓器在未來(lái)某一段時(shí)間內(nèi)不發(fā)生缺陷。
本發(fā)明實(shí)施例中,可以針對(duì)目標(biāo)電力變壓器,獲得目標(biāo)電力變壓器在第一時(shí)間段內(nèi)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)匹配度最高的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)獲得第二時(shí)間段內(nèi)所有電力變壓器缺陷總數(shù)量,將第二時(shí)間段內(nèi)所有電力變壓器缺陷總數(shù)量和目標(biāo)電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù),輸入到電力變壓器缺陷預(yù)測(cè)模型,得到目標(biāo)電力變壓器缺陷的概率值。可見(jiàn),本方案中,既考慮了目標(biāo)電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù),也考慮了目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù),提高了預(yù)測(cè)電力變壓器缺陷的準(zhǔn)確性。
相應(yīng)于上述電力變壓器缺陷的預(yù)測(cè)方法實(shí)施例,本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種電力變壓器缺陷的預(yù)測(cè)裝置,如圖5所示,該裝置500可以包括:
獲取單元510,用于獲得第一時(shí)間段內(nèi)目標(biāo)電力變壓器的多維數(shù)據(jù),并對(duì)所述多維數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)降維;所述多維數(shù)據(jù)包括:目標(biāo)電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)及目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù);所述第一時(shí)間段為當(dāng)前時(shí)刻之前第一預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)的時(shí)間區(qū)間。
處理單元520,用于預(yù)處理分類(lèi)降維后所獲得的多維數(shù)據(jù)。
查找單元530,用于在已存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫(kù)中,查找與所述第一時(shí)間段內(nèi),預(yù)處理后的目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)匹配度最高的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的第二時(shí)間段,并獲得所述第二時(shí)間段內(nèi)所有電力變壓器缺陷總數(shù)量。
輸入單元540,用于將所述第二時(shí)間段內(nèi)所有電力變壓器缺陷總數(shù)量,及預(yù)處理所獲得的目標(biāo)電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù),輸入至電力變壓器缺陷預(yù)測(cè)模型,得到目標(biāo)電力變壓器缺陷的概率值;所述電力變壓器缺陷預(yù)測(cè)模型為:預(yù)先根據(jù)多個(gè)采樣時(shí)刻中的每個(gè)采樣時(shí)刻對(duì)應(yīng)的一個(gè)電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)、一個(gè)電力變壓器缺陷狀態(tài)值及每個(gè)采樣時(shí)刻之前第二預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)的時(shí)間區(qū)間內(nèi)電力變壓器缺陷總數(shù)量,進(jìn)行訓(xùn)練獲得的,每個(gè)采樣時(shí)刻分別對(duì)應(yīng)不同的電力變壓器。
確定單元550,用于根據(jù)所述概率值,確定出所述目標(biāo)電力變壓器缺陷的預(yù)測(cè)結(jié)果。
可選的,所述獲取單元510包括:
分類(lèi)子單元511,用于按照所述多維數(shù)據(jù)隨時(shí)間變化的特性,將所述多維數(shù)據(jù)分類(lèi)為實(shí)時(shí)電力數(shù)據(jù)和非實(shí)時(shí)電力數(shù)據(jù);其中,所述目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)為所述實(shí)時(shí)電力數(shù)據(jù),所述電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)為所述非實(shí)時(shí)電力數(shù)據(jù)。
降維子單元512,用于采用特征選擇法,對(duì)所述目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)及所述電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行降維。
可選的,所述降維子單元512用于:
針對(duì)所述目標(biāo)電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù),采用第一特征選擇法,針對(duì)目標(biāo)電力變壓器,獲得每?jī)蓚€(gè)參數(shù)數(shù)據(jù)之間的線性相關(guān)性;所述第一特征選擇法包括:線性相關(guān)系數(shù)法、直接觀察數(shù)據(jù)重復(fù)方法。
針對(duì)所述目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù),采用第二特征選擇法,獲得每?jī)蓚€(gè)環(huán)境氣象數(shù)據(jù)之間的線性相關(guān)性;所述第二特征選擇法包括:矩陣散點(diǎn)圖法、線性相關(guān)系數(shù)法。
其中,所述特征選擇法包括:第一特征選擇法及第二特征選擇法。
針對(duì)目標(biāo)電力變壓器多維數(shù)據(jù)中,具有線性相關(guān)性的每?jī)蓚€(gè)參數(shù)數(shù)據(jù)及具有線性相關(guān)性的每?jī)蓚€(gè)環(huán)境氣象數(shù)據(jù),刪除所述每?jī)蓚€(gè)參數(shù)數(shù)據(jù)中的任一參數(shù)數(shù)據(jù),及刪除所述每?jī)蓚€(gè)環(huán)境氣象數(shù)據(jù)中的任一環(huán)境氣象數(shù)據(jù)。
可選的,所述處理單元520,包括:
填補(bǔ)子單元521,用于采用最近鄰算法,填補(bǔ)所述分類(lèi)降維后所獲得的多維數(shù)據(jù),得到填補(bǔ)后的多維數(shù)據(jù),其中,所述最近鄰算法包括缺失值填補(bǔ)法。
聚類(lèi)子單元522,用于采用聚類(lèi)法,將所述填補(bǔ)后的多維數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類(lèi),并確定每類(lèi)的聚類(lèi)中心,刪除與所述聚類(lèi)中心的距離大于預(yù)設(shè)距離的多維數(shù)據(jù),其中,所述聚類(lèi)法包括基于劃分的聚類(lèi)法。
可選的,所述查找單元530,具體用于在已存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫(kù)中,采用動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整法,獲得與所述第一時(shí)間段內(nèi),預(yù)處理后的目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)匹配度最高的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的第二時(shí)間段,并獲得所述第二時(shí)間段內(nèi)所有電力變壓器缺陷總數(shù)量。
可選的,所述確定單元550,具體用于當(dāng)所述概率值大于閾值時(shí),確定所述目標(biāo)電力變壓器存在缺陷。
本發(fā)明實(shí)施例中,可以針對(duì)目標(biāo)電力變壓器,獲得目標(biāo)電力變壓器在第一時(shí)間段內(nèi)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)匹配度最高的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)獲得第二時(shí)間段內(nèi)所有電力變壓器缺陷總數(shù)量,將第二時(shí)間段內(nèi)所有電力變壓器缺陷總數(shù)量和目標(biāo)電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù),輸入到電力變壓器缺陷預(yù)測(cè)模型,得到目標(biāo)電力變壓器缺陷的概率值。可見(jiàn),本方案中,既考慮了目標(biāo)電力變壓器設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù),也考慮了目標(biāo)電力變壓器運(yùn)行時(shí)的環(huán)境氣象數(shù)據(jù),提高了預(yù)測(cè)電力變壓器缺陷的準(zhǔn)確性。
對(duì)于裝置實(shí)施例而言,由于其基本相似于方法實(shí)施例,所以描述的比較簡(jiǎn)單,相關(guān)之處參見(jiàn)方法實(shí)施例的部分說(shuō)明即可。
需要說(shuō)明的是,在本文中,諸如第一和第二等之類(lèi)的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開(kāi)來(lái),而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且,術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素,而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒(méi)有更多限制的情況下,由語(yǔ)句“包括一個(gè)……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
本說(shuō)明書(shū)中的各個(gè)實(shí)施例均采用相關(guān)的方式描述,各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見(jiàn)即可,每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處。尤其,對(duì)于系統(tǒng)實(shí)施例而言,由于其基本相似于方法實(shí)施例,所以描述的比較簡(jiǎn)單,相關(guān)之處參見(jiàn)方法實(shí)施例的部分說(shuō)明即可。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。