三种基于数据分析的台区线损率异常判断方法
线损管理是电网运维管理中的重要内容,通过综合线损管理工作能够有效提高电能利用效率,同时能有效降低线路损耗。基于数据挖掘技术,通过聚类分析、离群点检测分析、基于模型的线损异常判断分析这三种分析方法,结合线损时空分布特性,通过大数据的分析方法实现线损异常发生判定、发生时间确定和发生地点确定。
一、聚类分析
利用聚类分析对数据集中的数据进行分析和判别,能够发现不同数据和对象之间的信息以及联系。聚类分析的本质是基于相异度和相似度将进行数据划分,最终划分为多个相似的簇或类,且需保障同一簇或类中的对象及数据应尽可能相同,且不同样本之间的数据应完全不同。聚类分析方法经过不断地发展,目前已经具备多种方法,包括层次法、模糊法、划分法以及密度算法等。
二、离群点检测分析
在数据分析和其他领域当中,异常值实际就是数据中的离群点。数据挖掘技术在离群点(异常值)的检测分析中实际是对这些异常数据和离群点进行剔除,在特殊情况下需要对离群点进行特定分析。这些离群点具有意义,在数据统计准确的情况下,离群点及异常数据表明用户可能存在窃电、电表异常等特殊情况。而异常分析和判定是关注的重点,对线损数据中的离群点、异常值进行鉴别,然后对这些特殊点进行分析以判别异常情况。利用科学的离群点检测分析手法能够有效判别异常发生情况,异常产生的原因、时间、地点等具体情况。
三、基于模型的线损异常判断分析
时空特征:在配网线损时空特征的分析过程中有效结合了负荷特性场景,一共设置了几个典型代表性负荷场景:
夏大:夏季(6月-8月)最大负荷时刻;
夏小:夏季最小负荷时刻;
冬大:冬季(12月-2月)最大负荷时刻;
冬小:冬季最小负荷时刻。
配电网在前面提出的夏大和冬大两个负荷特性场景当中负荷值较高,并且此两个场景的电网线损率也相对较高,和冬季、夏季的平均线损率相比要高2.8%和2.7%。而配电网在夏小和冬小两个负荷特性场景当中的负荷值较小,并且此两个场景的电网线损率也相对较低,和冬季、夏季的平均线损率相比要低1.6%和 3%。
通过分析能够发现,在夏冬两个季节当中线损率会随着负荷变化呈现出一定的变化趋势,和配电网固有特性相匹配,线损率随负荷增加而上升。在用电高峰期线损率也处于每年的高位,这样会导致设备高负荷运作。另外用电高峰期的窃电发生也相对频繁,极大可能产生异常。因此,在线损异常的判别和分析中,需要综合考虑极端负荷场景,分析其可能引起的线损异常情况,结合自动化技术和智能处理技术进行处理,规避负荷变化可能引起的线损波动。
线损异常判断:
表一 疑似线损异常集合对比表
表1中显示了疑似线损异常集合,通过数据能够发现其中有3天的线路平均线损率出现异常,明显高于正常区间。该结果证明了在2020/1/1、2020/3/5、2020/5/30三天内检测节点发生了线损异常情况。最终结果显示其判别准确率达到100%,漏检率为0,且仅仅只有1.3%的错检率。本文提出的台区线损异常判断模型的精度较高,对线损异常判别和预警具有重要意义。
四、结论
线损时空分布特性对线损异常分析和判别具有重要意义,因此基于线损时空分布特性的基础上提出了线损异常定位和线损异常判别的数据挖掘组合模型。并研究了该模型的实际应用效果,发现该方法判别准确率达到100%,漏检率为0,且仅仅只有1.3%的错检率。在线损异常判别、定位等方面具有良好的应用效果,能够有效提升线损异常分析的可靠性和实时性。
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