本發(fā)明涉及數(shù)字孿生，尤其涉及一種電力通信網(wǎng)的數(shù)字孿生模型構(gòu)建方法及系統(tǒng)、設(shè)備、介質(zhì)，用于促進(jìn)電力通信網(wǎng)全領(lǐng)域智能數(shù)字分析和數(shù)據(jù)挖掘。

背景技術(shù)：

1、電力通信網(wǎng)是支撐堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)、保障電網(wǎng)安全和實(shí)現(xiàn)公司管理現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)設(shè)施。

2、隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，整個(gè)電力通信網(wǎng)的規(guī)模也越來越大，對(duì)整個(gè)電力通信網(wǎng)的認(rèn)知就顯得尤為重要，建立一個(gè)數(shù)字化、智能化的感知模型的需求更加迫切。

3、數(shù)字孿生技術(shù)是一個(gè)集成人工智能、5g技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析的新型技術(shù)，也是一個(gè)集成的跨科學(xué)、多物理、多維度的模擬過程。作為一種高新技術(shù)，數(shù)字孿生技術(shù)為電力通信網(wǎng)的正確認(rèn)知提供了一個(gè)全新的思路，把現(xiàn)實(shí)的物理空間反映到虛擬空間，使整個(gè)電力通信網(wǎng)的實(shí)時(shí)狀態(tài)得到感知。目前，該技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到航天技術(shù)、無人駕駛技術(shù)、智能制造、工業(yè)自動(dòng)化、設(shè)備故障診斷與評(píng)估、醫(yī)療等多個(gè)方面。

4、因此，本發(fā)明提供了一種電力通信網(wǎng)的數(shù)字孿生模型構(gòu)建方法及系統(tǒng)、設(shè)備、介質(zhì)，用于促進(jìn)電力通信網(wǎng)全領(lǐng)域智能數(shù)字分析和數(shù)據(jù)挖掘。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種電力通信網(wǎng)的數(shù)字孿生模型構(gòu)建方法及系統(tǒng)、設(shè)備、介質(zhì)，用于促進(jìn)電力通信網(wǎng)全領(lǐng)域智能數(shù)字分析和數(shù)據(jù)挖掘。

2、本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種電力通信網(wǎng)的數(shù)字孿生模型構(gòu)建方法，包括以下步驟：

3、步驟s1，構(gòu)建電力通信網(wǎng)的數(shù)字孿生電網(wǎng)，所述數(shù)字孿生電網(wǎng)包括并聯(lián)連接的基礎(chǔ)設(shè)施層、平臺(tái)層和應(yīng)用層，所述平臺(tái)層包括孿生模型層；

4、步驟s2，基于隨機(jī)森林算法構(gòu)建隨機(jī)森林模型；

5、步驟s3，將電力通信網(wǎng)中的預(yù)測(cè)結(jié)果導(dǎo)入所述隨機(jī)森林模型中生成電力通信網(wǎng)的準(zhǔn)確率預(yù)測(cè)模型；

6、步驟s4，將所述準(zhǔn)確率預(yù)測(cè)模型導(dǎo)入孿生模型層中，完成數(shù)字孿生模型的構(gòu)建。

7、為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，進(jìn)一步地，所述步驟s1包括：

8、所述基礎(chǔ)設(shè)施層包括并聯(lián)連接的端側(cè)、網(wǎng)側(cè)和云端；

9、所述平臺(tái)層包括并聯(lián)連接的管理調(diào)控層、數(shù)據(jù)匯聚層和孿生模型層；

10、所述應(yīng)用層包括并聯(lián)連接的設(shè)備層、電網(wǎng)層、業(yè)務(wù)層和運(yùn)營(yíng)管理層。

11、為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，進(jìn)一步地，所述端側(cè)包括測(cè)量感知設(shè)備，所述網(wǎng)側(cè)包括網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備，所述云端包括智能計(jì)算設(shè)備；

12、所述管理調(diào)控層包括物聯(lián)設(shè)備平臺(tái)和電網(wǎng)資源調(diào)控平臺(tái)；

13、所述孿生模型層包括準(zhǔn)確率預(yù)測(cè)模型；

14、所述電網(wǎng)層包括骨干通信網(wǎng)和終端通信接入網(wǎng)，所述骨干通信網(wǎng)包括傳輸網(wǎng)、業(yè)務(wù)網(wǎng)和支撐網(wǎng)。

15、為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，進(jìn)一步地，所述步驟s2包括：

16、所述基于隨機(jī)森林算法構(gòu)建隨機(jī)森林模型表示為：

17、

18、其中，h(x)為構(gòu)建的隨機(jī)森林模型，k為決策樹的數(shù)量，hi為已完成第i棵決策樹，y為預(yù)測(cè)結(jié)果，i(x)為示性函數(shù)。

19、為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，進(jìn)一步地，所述步驟s3包括：

20、獲取電力通信網(wǎng)中第i點(diǎn)的預(yù)測(cè)結(jié)果和實(shí)際結(jié)果p(i)，將所述預(yù)測(cè)結(jié)果和實(shí)際結(jié)果p(i)導(dǎo)入所述隨機(jī)森林模型中生成電力通信網(wǎng)的準(zhǔn)確率預(yù)測(cè)模型，并表示為：

21、

22、其中，是電力通信網(wǎng)中的第i點(diǎn)的預(yù)測(cè)結(jié)果，p(i)是電力通信網(wǎng)中的第i時(shí)刻的實(shí)測(cè)結(jié)果，p是電力通信網(wǎng)中的上一時(shí)刻(即i-1點(diǎn))的實(shí)測(cè)結(jié)果，i為預(yù)測(cè)點(diǎn)編號(hào)，r為第i點(diǎn)預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確率，n為采樣點(diǎn)的長(zhǎng)度。

23、為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，進(jìn)一步地，根據(jù)所述第i點(diǎn)預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確率r計(jì)算電力通信網(wǎng)的平均預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率rv，并表示為：

24、n為采樣點(diǎn)的長(zhǎng)度。

25、本發(fā)明還提供了一種電力通信網(wǎng)的數(shù)字孿生模型構(gòu)建系統(tǒng)，包括基礎(chǔ)設(shè)施層、平臺(tái)層和應(yīng)用層，其中：

26、基礎(chǔ)設(shè)施層，包括并聯(lián)連接的端側(cè)、網(wǎng)側(cè)和云端，用于保證電力信息通訊網(wǎng)運(yùn)行；

27、平臺(tái)層，包括并聯(lián)連接的管理調(diào)控層、數(shù)據(jù)匯聚層和孿生模型層，用于數(shù)據(jù)的處理與核心的運(yùn)行；

28、應(yīng)用層，包括并聯(lián)連接的設(shè)備層、電網(wǎng)層、業(yè)務(wù)層和運(yùn)營(yíng)管理層，用于將數(shù)字孿生模型進(jìn)行應(yīng)用。

29、為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，進(jìn)一步地，所述端側(cè)包括測(cè)量感知設(shè)備，所述網(wǎng)側(cè)包括網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備，所述云端包括智能計(jì)算設(shè)備，分別用于測(cè)量感知、網(wǎng)絡(luò)連接和智能計(jì)算；

30、所述管理調(diào)控層包括物聯(lián)設(shè)備平臺(tái)和電網(wǎng)資源調(diào)控平臺(tái)，用于對(duì)基礎(chǔ)設(shè)備和電網(wǎng)側(cè)的資源進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)控和管理；

31、所述孿生模型層包括準(zhǔn)確率預(yù)測(cè)模型，用于對(duì)電網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確率預(yù)測(cè)；

32、所述電網(wǎng)層包括骨干通信網(wǎng)和終端通信接入網(wǎng)，所述骨干通信網(wǎng)包括傳輸網(wǎng)、業(yè)務(wù)網(wǎng)和支撐網(wǎng)，用于通過骨干通信網(wǎng)和終端通信接入網(wǎng)進(jìn)行電網(wǎng)調(diào)度、運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)分析和全壽命周期管理。

33、本發(fā)明還提供了一種電子設(shè)備，該電子設(shè)備包括處理器和存儲(chǔ)器；處理器中包括上述第二方面所記載的電力通信網(wǎng)的數(shù)字孿生模型構(gòu)建系統(tǒng)。

34、本發(fā)明還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)包括指令；當(dāng)指令在上述第三方面所記載的電子設(shè)備上運(yùn)行時(shí)，使得電子設(shè)備執(zhí)行上述第一方面所記載的方法。

35、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：

36、(1)本發(fā)明提供一種電力通信網(wǎng)的數(shù)字孿生模型構(gòu)建方法及系統(tǒng)、設(shè)備、介質(zhì)，能夠提高電力通信網(wǎng)的檢測(cè)準(zhǔn)確率和準(zhǔn)確精度；

37、(2)本發(fā)明提供一種電力通信網(wǎng)的數(shù)字孿生模型構(gòu)建方法及系統(tǒng)、設(shè)備、介質(zhì)，用于促進(jìn)電力通信網(wǎng)全領(lǐng)域智能數(shù)字分析和數(shù)據(jù)挖掘。

技術(shù)特征：

1.一種電力通信網(wǎng)的數(shù)字孿生模型構(gòu)建方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力通信網(wǎng)的數(shù)字孿生模型構(gòu)建方法，其特征在于，所述步驟s1中構(gòu)建電力通信網(wǎng)的數(shù)字孿生電網(wǎng)時(shí)，在基礎(chǔ)設(shè)施層設(shè)置并聯(lián)連接的端側(cè)、網(wǎng)側(cè)、云端，在平臺(tái)層設(shè)置并聯(lián)連接的管理調(diào)控層、數(shù)據(jù)匯聚層、孿生模型層，在應(yīng)用層設(shè)置并聯(lián)連接的設(shè)備層、電網(wǎng)層、業(yè)務(wù)層、運(yùn)營(yíng)管理層。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電力通信網(wǎng)的數(shù)字孿生模型構(gòu)建方法，其特征在于，

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力通信網(wǎng)的數(shù)字孿生模型構(gòu)建方法，其特征在于，所述步驟s2中基于隨機(jī)森林算法構(gòu)建隨機(jī)森林模型表示為：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力通信網(wǎng)的數(shù)字孿生模型構(gòu)建方法，其特征在于，所述步驟s3包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種電力通信網(wǎng)的數(shù)字孿生模型構(gòu)建方法，其特征在于，所述步驟s3還包括：

7.一種電力通信網(wǎng)的數(shù)字孿生模型構(gòu)建系統(tǒng)，其特征在于，包括基礎(chǔ)設(shè)施層、平臺(tái)層和應(yīng)用層，其中：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種電力通信網(wǎng)的數(shù)字孿生模型構(gòu)建系統(tǒng)，其特征在于，

9.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括處理器和存儲(chǔ)器；所述處理器中包括如權(quán)利要求7所述的電力通信網(wǎng)的數(shù)字孿生模型構(gòu)建系統(tǒng)。

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)包括指令；當(dāng)指令在如權(quán)利要求9所述的電子設(shè)備上運(yùn)行時(shí)，使得所述電子設(shè)備執(zhí)行如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及數(shù)字孿生技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種電力通信網(wǎng)的數(shù)字孿生模型構(gòu)建方法及系統(tǒng)，方法包括：步驟S1，構(gòu)建電力通信網(wǎng)的數(shù)字孿生電網(wǎng)，數(shù)字孿生電網(wǎng)包括并聯(lián)連接的基礎(chǔ)設(shè)施層、平臺(tái)層和應(yīng)用層，平臺(tái)層包括孿生模型層；步驟S2，基于隨機(jī)森林算法構(gòu)建隨機(jī)森林模型；步驟S3，將電力通信網(wǎng)中的預(yù)測(cè)結(jié)果導(dǎo)入隨機(jī)森林模型中生成電力通信網(wǎng)的準(zhǔn)確率預(yù)測(cè)模型；步驟S4，將準(zhǔn)確率預(yù)測(cè)模型導(dǎo)入孿生模型層中，完成數(shù)字孿生模型的構(gòu)建。系統(tǒng)包括：基礎(chǔ)設(shè)施層、平臺(tái)層和應(yīng)用層。本發(fā)明還公開了一種電子設(shè)備和一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。本發(fā)明用于促進(jìn)電力通信網(wǎng)全領(lǐng)域智能數(shù)字分析和數(shù)據(jù)挖掘。

技術(shù)研發(fā)人員：萬向,南淑君,王飛虎,李程龍,陳亞民,王鴻濤,李思銳,繆勝
受保護(hù)的技術(shù)使用者：四川中電啟明星信息技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30