本發(fā)明涉及變電站缺失數(shù)據(jù)預(yù)處理，尤其涉及變電站缺失數(shù)據(jù)預(yù)處理方法。

背景技術(shù)：

1、隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，用電需求增加，電網(wǎng)規(guī)模逐步擴(kuò)大，信息化水平越來越高，對電網(wǎng)智能化提出了更高的要求。??變電站開關(guān)柜是一種電氣設(shè)備，也?是電力系統(tǒng)中的重要設(shè)備，用于發(fā)電、輸電、配電和電能轉(zhuǎn)換過程中的開合、控制和保護(hù)。

2、變電站開關(guān)柜主要功能包括控制電流、保護(hù)電路和分?jǐn)嚯娐?，如果缺失變電站開關(guān)柜的相關(guān)參數(shù)，可能導(dǎo)致開關(guān)柜在超出額定值的條件下工作，增加設(shè)備過載和故障的風(fēng)險(xiǎn)以及保護(hù)裝置（如過流保護(hù)、短路保護(hù)等）無法正確設(shè)定，導(dǎo)致無法及時(shí)切斷故障電路，增加事故發(fā)生的可能性，很大程度地增強(qiáng)了安全隱患，因此對變電站開關(guān)柜的缺失參數(shù)做完整全面的填補(bǔ)處理，從而確保相關(guān)數(shù)據(jù)和參數(shù)的完整性至關(guān)重要。

3、許多現(xiàn)有技術(shù)在處理數(shù)據(jù)缺失時(shí)采用單一的插值方法，而單一插值方法在處理數(shù)據(jù)缺失時(shí)可能會帶來多方面的影響，降低數(shù)據(jù)處理的靈活性和準(zhǔn)確性，導(dǎo)致信息損失和不確定性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種變電站缺失數(shù)據(jù)預(yù)處理方法，通過針對開關(guān)柜缺失數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)特點(diǎn)采用多種插值方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)在處理數(shù)據(jù)缺失時(shí)采用單一插值方法的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種變電站缺失數(shù)據(jù)預(yù)處理方法，包括以下步驟：在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，獲取存在缺失數(shù)據(jù)的變電站開關(guān)柜數(shù)據(jù)；計(jì)算變電站開關(guān)柜數(shù)據(jù)的總變差量，并將變電站開關(guān)柜數(shù)據(jù)的總變差量與預(yù)設(shè)的第一標(biāo)準(zhǔn)閾值進(jìn)行比較；對總變差量高于第一標(biāo)準(zhǔn)閾值的變電站開關(guān)柜數(shù)據(jù)進(jìn)行分段線性插值法填補(bǔ)處理；計(jì)算總變差量低于第一標(biāo)準(zhǔn)閾值的變電站開關(guān)柜數(shù)據(jù)的缺失度，并將變電站開關(guān)柜數(shù)據(jù)的缺失度與預(yù)設(shè)的第二標(biāo)準(zhǔn)閾值進(jìn)行比較；將缺失度高于第二標(biāo)準(zhǔn)閾值的變電站開關(guān)柜數(shù)據(jù)進(jìn)行樣條插值法填補(bǔ)處理，將缺失度低于第二標(biāo)準(zhǔn)閾值的變電站開關(guān)柜數(shù)據(jù)進(jìn)行牛頓插值法填補(bǔ)處理。

4、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述計(jì)算變電站開關(guān)柜數(shù)據(jù)的總變差量，包括以下步驟：將獲取的變電站開關(guān)柜數(shù)據(jù)依據(jù)時(shí)間序列放入一維開關(guān)柜數(shù)據(jù)集中；計(jì)算變電站開關(guān)柜數(shù)據(jù)的總變差和分段總變差；對得到的總變差和分段總變差進(jìn)行綜合處理，得到總變差量。

5、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述對總變差量高于第一標(biāo)準(zhǔn)閾值的變電站開關(guān)柜數(shù)據(jù)進(jìn)行分段線性插值法填補(bǔ)處理，處理方法具體如下：遍歷一維開關(guān)柜數(shù)據(jù)集，記錄所有缺失數(shù)據(jù)在一維開關(guān)柜數(shù)據(jù)集的位置序號；將缺失數(shù)據(jù)的前一個(gè)位置序號的數(shù)據(jù)作為前數(shù)據(jù)組，將缺失數(shù)據(jù)的后一個(gè)位置序號的數(shù)據(jù)作為后數(shù)據(jù)組；將前數(shù)據(jù)組和后數(shù)據(jù)組代入線性插值公式估算缺失值，并在對應(yīng)位置序號的的缺失數(shù)據(jù)處更新缺失值。

6、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述計(jì)算總變差量低于第一標(biāo)準(zhǔn)閾值的變電站開關(guān)柜數(shù)據(jù)的缺失度，計(jì)算方法如下：將總變差量低于第一標(biāo)準(zhǔn)閾值的變電站開關(guān)柜數(shù)據(jù)放置在第一子開關(guān)柜數(shù)據(jù)集中；預(yù)設(shè)單位時(shí)間間隔，計(jì)算每個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)的變電站開關(guān)柜數(shù)據(jù)的缺失度；將所有時(shí)間間隔內(nèi)的變電站開關(guān)柜數(shù)據(jù)的缺失度分別與第二標(biāo)準(zhǔn)閾值進(jìn)行比較。

7、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述將缺失度高于第二標(biāo)準(zhǔn)閾值的變電站開關(guān)柜數(shù)據(jù)進(jìn)行樣條插值法填補(bǔ)處理，處理方法如下：將所述單位時(shí)間間隔之間用多項(xiàng)式連接；將每個(gè)單位時(shí)間間隔的末端時(shí)間序列作為樣條方程的樣條節(jié)點(diǎn)；構(gòu)造三次樣條函數(shù)，基于三次樣條函數(shù)對樣條節(jié)點(diǎn)進(jìn)行求解，得到待插入值。

8、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述將缺失度低于第二標(biāo)準(zhǔn)閾值的變電站開關(guān)柜數(shù)據(jù)進(jìn)行牛頓插值法填補(bǔ)處理，處理方法如下：將缺失度低于第二標(biāo)準(zhǔn)閾值的變電站開關(guān)柜數(shù)據(jù)放置第二子開關(guān)柜數(shù)據(jù)集中；基于第二子開關(guān)柜數(shù)據(jù)集，計(jì)算缺失數(shù)據(jù)的商差；構(gòu)建牛頓插值多項(xiàng)式，并將計(jì)算得到的差商代入牛頓插值多項(xiàng)式，得到待填補(bǔ)值。

9、本申請實(shí)施例中提供的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：

10、1、通過變電站缺失數(shù)據(jù)預(yù)處理方法，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了針對開關(guān)柜缺失數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)特點(diǎn)采用多種插值方法，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)中，在處理數(shù)據(jù)缺失時(shí)采用單一插值方法的問題。

11、2、通過總變差量被用作衡量數(shù)據(jù)變化程度的指標(biāo)以及將總變差量與預(yù)設(shè)的第一標(biāo)準(zhǔn)閾值進(jìn)行比較，從而能夠量化數(shù)據(jù)的波動性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了快速判斷缺失數(shù)據(jù)對整體數(shù)據(jù)平滑性的影響。

12、3、通過將變電站開關(guān)柜數(shù)據(jù)根據(jù)缺失度進(jìn)行分類，從而使得不同缺失程度的數(shù)據(jù)可以采用不同的處理策略，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了提高數(shù)據(jù)修復(fù)的針對性和有效性。

技術(shù)特征：

1.變電站缺失數(shù)據(jù)預(yù)處理方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述變電站缺失數(shù)據(jù)預(yù)處理方法，其特征在于：所述計(jì)算變電站開關(guān)柜數(shù)據(jù)的總變差量，包括以下步驟：

3.如權(quán)利要求2所述變電站缺失數(shù)據(jù)預(yù)處理方法，其特征在于：所述對總變差量高于第一標(biāo)準(zhǔn)閾值的變電站開關(guān)柜數(shù)據(jù)進(jìn)行分段線性插值法填補(bǔ)處理，處理方法具體如下：

4.如權(quán)利要求3所述變電站缺失數(shù)據(jù)預(yù)處理方法，其特征在于：所述計(jì)算總變差量低于第一標(biāo)準(zhǔn)閾值的變電站開關(guān)柜數(shù)據(jù)的缺失度，計(jì)算方法如下：

5.如權(quán)利要求4所述變電站缺失數(shù)據(jù)預(yù)處理方法，其特征在于：所述將缺失度高于第二標(biāo)準(zhǔn)閾值的變電站開關(guān)柜數(shù)據(jù)進(jìn)行樣條插值法填補(bǔ)處理，處理方法如下：

6.如權(quán)利要求5所述變電站缺失數(shù)據(jù)預(yù)處理方法，其特征在于：所述將缺失度低于第二標(biāo)準(zhǔn)閾值的變電站開關(guān)柜數(shù)據(jù)進(jìn)行牛頓插值法填補(bǔ)處理，處理方法如下：

7.如權(quán)利要求6所述變電站缺失數(shù)據(jù)預(yù)處理方法，其特征在于：所述總變差量，計(jì)算公式如下：

8.如權(quán)利要求7所述變電站缺失數(shù)據(jù)預(yù)處理方法，其特征在于：所述線性插值公式，具體計(jì)算公式如下：

9.如權(quán)利要求8所述變電站缺失數(shù)據(jù)預(yù)處理方法，其特征在于：所述缺失度，計(jì)算公式如下：

10.如權(quán)利要求9所述變電站缺失數(shù)據(jù)預(yù)處理方法，其特征在于：所述牛頓插值多項(xiàng)式，構(gòu)建如下：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種變電站缺失數(shù)據(jù)預(yù)處理方法。該變電站缺失數(shù)據(jù)預(yù)處理方法，包括以下步驟：獲取存在缺失數(shù)據(jù)的變電站開關(guān)柜數(shù)據(jù)；計(jì)算變電站開關(guān)柜數(shù)據(jù)的總變差量，并將變電站開關(guān)柜數(shù)據(jù)的總變差量與預(yù)設(shè)的第一標(biāo)準(zhǔn)閾值進(jìn)行比較；對總變差量高于第一標(biāo)準(zhǔn)閾值的變電站開關(guān)柜數(shù)據(jù)進(jìn)行分段線性插值法填補(bǔ)處理；計(jì)算總變差量低于第一標(biāo)準(zhǔn)閾值的變電站開關(guān)柜數(shù)據(jù)的缺失度，并將變電站開關(guān)柜數(shù)據(jù)的缺失度與預(yù)設(shè)的第二標(biāo)準(zhǔn)閾值進(jìn)行比較；將缺失度高于第二標(biāo)準(zhǔn)閾值的變電站開關(guān)柜數(shù)據(jù)進(jìn)行樣條插值法填補(bǔ)處理，將缺失度低于第二標(biāo)準(zhǔn)閾值的變電站開關(guān)柜數(shù)據(jù)進(jìn)行牛頓插值法填補(bǔ)處理，解決了現(xiàn)有技術(shù)在處理數(shù)據(jù)缺失時(shí)采用單一插值方法的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：薛歡,鮑玉瑩,金天然,陳政江,鄧廣宇,劉宇峰,邵怡欣,李濤,吳曉鳴,胡晨,張純玉,于曉蕾,朱燦,劉志,高廷峰,孫帆,崔宏
受保護(hù)的技術(shù)使用者：國網(wǎng)安徽省電力有限公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6