具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请实施例提供了一种区域电网的稳态与动态电气量数据校核方法、装置及设备，用于解决了现有对电网的稳态、动态电气量数据的校核方式存在校核准确低，且工作量大的技术问题。

实施例一：

图1为本发明实施例所述的区域电网的稳态与动态电气量数据校核方法的步骤流程图。

如图1所示，本发明实施例提供了一种区域电网的稳态与动态电气量数据校核方法，包括以下步骤：

S10.对区域电网的稳态信号以第一采样频率进行离散采样，得到k个稳态电气量数据组成的稳态数据序列；对区域电网的动态信号以第二采样频率进行离散采样，得到k个动态电气量数据组成的动态数据序列。

需要说明的是，主要获取区域电网的稳态电气量数据和动态电气量数据，建立稳态数据序列和动态数据序列。在本实施例中，对区域电网的稳态信号中的电压、电流、有功功率、无功功率等电气量以第一采样频率ΔT_s进行离散采样得到的稳态电气量数据，第1个采样的稳态电气量数据记为x_s(0ΔT_s)，第k个采样的稳态电气量数据记为x_s(kΔT_s)，那么稳态数据序列X_s(k)是由采样第1个稳态电气量数据对应的时刻为起始至采样第k个稳态电气量数据对应的时刻为止排列的数据序列，即是X_s(k)＝[x_s(0),x_s(ΔT_s),x_s(2ΔT_s),…,x_s(kΔT_s)]。对区域电网的动态信号中的电压、电流、有功功率、无功功率等电气量以第二采样频率ΔT_p进行离散采样得到动态电气量数据，第1个采样的动态电气量数据记为x_p(0ΔT_p)，第k个采样的动态电气量数据记为x_p(kΔT_p)，那么动态数据序列X_p(k)是由采样第1个动态电气量数据对应的时刻为起始至采样第k个动态电气量数据对应的时刻为止排列的数据序列，即是x_p(k)＝[x_p(0)，x_p(ΔT_p)，x_p(2ΔT_p)，…，x_p(kΔT_p)]。其中，k为自然数。

在本发明实施例中，稳态电气量数据是通过RTU采集的电气量数据，动态数据指的是通过PMU采集的电气量数据。

S20.对稳态数据序列中的第i个稳态电气量数据与动态数据序列中的第i个动态电气量数据作差处理，得到k个差值数据组成的差值数据序列。

需要说明的是，步骤S20主要是为了对步骤S10获得的数据进行作差处理。在本实施例中，k个差值数据组成的差值数据序列为X_d(k)，即是第i个差数据为S30.对稳态数据序列、动态数据序列和差值数据序列做归一化处理，得到对应的稳态序列、动态序列和差值序列。

需要说明的是，步骤S30主要是对得到稳态数据序列、动态数据序列和差值数据序列这三个序列中的数值进行归一化处理，得到稳态序列动态序列和差值序列中的数值缩放到[-1，1]上。在本发明实施例中，归一化处理的公式为：

式中，为稳态数据序列X_s(k)中最大的元素；为动态数据序列X_p(k)中最大的元素；为差值数据序列X_d(k)中最大的元素；为稳态数据序列X_s(k)中最小的元素；为动态数据序列X_p(k)中最小的元素；为差值数据序列X_d(k)中最小的元素。

S40.对稳态序列、动态序列和差值序列进行特征提取处理，得到对应的稳态特征矩阵、动态特征矩阵和差值特征矩阵；并对稳态特征矩阵、动态特征矩阵和差值特征矩阵进行特征值计算，得到由k个特征值组成对应的稳态特征序列、动态特征序列和差值特征序列。

需要说明的是，在步骤S40中主要是根据归一化后的数据进行建立特征矩阵，并计算由第i个特征矩阵组成的特征值，由计算得到的k个特征值组成特征序列。在本实施例中，稳态特征序列记为动态特征序列记为差值特征序列记为

S50.对差值特征序列中所有任意相邻两个的特征值作差处理，得到k-1个特征差值的绝对值；从k-1个特征差值的绝对值中获取最大的特征差值的绝对值，记为最大特征差值。

S60.根据最大特征差值是否不大于差值阈值，判断区域电网的稳态电气量数据与动态电气量数据是否一致。

需要说明的是，在步骤S50和步骤S60中，主要是对步骤S40得到差值特征序列中的任意相邻的两个特征值作差处理，得到特征差值，即是之后对特征差值取绝对值，并从k-1个特征差值的绝对值中选出最大的数值作为最大特征差值最后，依据最大特征差值是否不大于差值阈值判断区域电网的稳态电气量数据与动态电气量数据是否一致，实现区域电网稳态与动态电气量数据的校核。在本实施例中，差值阈值优先选为0.01。

本发明提供的一种区域电网的稳态与动态电气量数据校核方法通过获取区域电网相同数量的稳态电气量数据和动态电气量数据构成对应的稳态数据序列和动态数据序列，对稳态数据序列和动态数据序列进行作差得到差值数据序列，分别对稳态数据序列、动态数据序列和差值数据序列依次归一化、特征提取、特征值的计算得到对应的稳态特征序列、动态特征序列和差值特征序列，并对差值特征序列中任意相邻两个的特征值作差处理后数值的绝对值，选取最大的特征差值的绝对值作为最大特征差值，将最大特征差值与差值阈值对比，即可辨识出稳态电气量数据与动态电气量数据是否一致，实现数据的校核与辨识。该区域电网的稳态与动态电气量数据校核方法既能通过根据采样频率获取不同时刻的数据提取稳态-动态的时间相关性特征，又能降低数据的冗余度，进而能够有效地辨识出稳态电气量数据与动态电气量数据的不良数据，计算量小，耗时较短，比仅利用单源数据进行校核的结果更加可靠，解决了现有对电网的稳态、动态电气量数据的校核方式存在校核准确低，且工作量大的技术问题。

需要说明的是，该区域电网的稳态与动态电气量数据校核方法应用在电网调度侧或者变电站内部，实现稳态-动态数据的校核，该区域电网的稳态与动态电气量数据校核方法具有自适应数据校核，可减少人工工作量，且具有较高的可靠度，也具备通用性。其中，该区域电网的稳态与动态电气量数据校核方法对动态电气量数据和稳态电气量数据通过非线性变换，大大提升了特征提取的能力。

图2为本发明实施例所述的区域电网的稳态与动态电气量数据校核方法特征提取的步骤流程图。

如图2所示，在本发明的一个实施例中，在步骤S40中，对稳态序列、动态序列或差值序列进行特征提取处理，得到对应的稳态特征矩阵、动态特征矩阵或差值特征矩阵的步骤包括：

S41.对稳态序列、动态序列或差值序列中每个归一化后的数据作反余弦处理，得到k个角度数据；

S42.对稳态序列、动态序列或差值序列中任意两个角度数据作内积处理，得到k*k个特征数据；

S43.由与稳态序列、动态序列或差值序列对应的k*k个特征数据组成k行k列的稳态特征矩阵、动态特征矩阵或差值特征矩阵。

在本发明实施例中，对稳态序列、动态序列或差值序列进行特征提取处理主要是依据在稳态序列、动态序列或差值序列中的数据是通过相同的采样频率在不同时刻得到的，因此稳态序列、动态序列或差值序列中的数据存在序列的数值以及与数值对应的时间戳(iΔT)。在本实施例中，采用角度和半径表示表示时间戳以及序列的值，以为例，特征提取的内容是：

计算半径，计算公式为：

计算角度，把区间[0，1]分成N等份，得到N+1个分隔点。然后丢弃0，并连续地将这些点与时间序列关联起来，第i个稳态序列的角度数据φ_s(i)定义为：为了更好地从角度挖掘序列之间的关系，对任意两个角度数据进行内积处理，即是φ_s(j)为第j个稳态序列的角度数据，i、j均属于k。在此基础上，可以得到：与稳态序列对应的稳态特征矩阵G_s，即是：

同理也可以对动态序列和差值序列进行上述变换得到φ_p(i)、φ_d(i)以及G_p、G_d。

图3为本发明实施例所述的区域电网的稳态与动态电气量数据校核方法另一的步骤流程图。

如图3所示，在本发明的一个实施例中，在步骤S60中，根据最大特征差值是否不大于差值阈值，判断区域电网的稳态电气量数据与动态电气量数据是否一致包括：

若最大特征差值不大于差值阈值，则区域电网的稳态电气量数据与动态电气量数据一致，完成区域电网的稳态与动态电气量数据校核；

若最大特征差值大于差值阈值，则区域电网的稳态电气量数据与动态电气量数据不一致，对稳态特征序列和动态特征序列中所有任意相邻两个的特征值作差处理，得到k-1个稳态特征差值的绝对值和k-1个动态特征差值的绝对值；从k-1个稳态特征差值的绝对值和k-1个动态特征差值的绝对值中获取对应最大的稳态特征差值和最大的动态特征差值，记为最大稳态特征差值和最大动态特征差值；

根据最大稳态特征差值是否不小于差值阈值且最大动态特征差值是否不大于差值阈值，判断是否完成区域电网的稳态与动态电气量数据校核；

若最大稳态特征差值不小于差值阈值且最大动态特征差值不大于差值阈值，则稳态电气量数据存在不良数据，完成区域电网的稳态与动态电气量数据校核；

若最大稳态特征差值小于差值阈值且最大动态特征差值大于差值阈值，再次根据最大稳态特征差值是否不大于差值阈值且最大动态特征差值是否不小于差值阈值，判断是否完成区域电网的稳态与动态电气量数据校核；

若最大稳态特征差值不大于差值阈值且最大动态特征差值不小于差值阈值，则动态电气量数据存在不良数据，完成区域电网的稳态与动态电气量数据校核；

若最大稳态特征差值大于差值阈值且最大动态特征差值小于差值阈值，再次根据最大稳态特征差值是否不小于差值阈值且最大动态特征差值是否不小于差值阈值，判断是否完成区域电网的稳态与动态电气量数据校核；

若最大稳态特征差值不小于差值阈值且最大动态特征差值不小于差值阈值，则稳态电气量数据和动态电气量数据均存在不良数据，完成区域电网的稳态与动态电气量数据校核。

在本发明实施例中，最大稳态特征差值为最大动态特征差值为

实施例二：

图4为本发明实施例所述的区域电网的稳态与动态电气量数据校核装置的框架图。

如图4所示，本发明实施例还提供一种区域电网的稳态与动态电气量数据校核装置，包括数据获取模块10、数据序列模块20、序列模块30、特征序列模块40、作差处理模块50和判断模块60；

数据获取模块10，用于对区域电网的稳态信号以第一采样频率进行离散采样，得到k个稳态电气量数据组成的稳态数据序列；对区域电网的动态信号以第二采样频率进行离散采样，得到k个动态电气量数据组成的动态数据序列；

数据序列模块20，用于对稳态数据序列中的第i个稳态电气量数据与动态数据序列中的第i个动态电气量数据作差处理，得到k个差值数据组成的差值数据序列；

序列模块30，用于对稳态数据序列、动态数据序列和差值数据序列做归一化处理，得到对应的稳态序列、动态序列和差值序列；

特征序列模块40，用于对稳态序列、动态序列和差值序列进行特征提取处理，得到对应的稳态特征矩阵、动态特征矩阵和差值特征矩阵；并对稳态特征矩阵、动态特征矩阵和差值特征矩阵进行特征值计算，得到由k个特征值组成对应的稳态特征序列、动态特征序列和差值特征序列；

作差处理模块50，用于对差值特征序列中所有任意相邻两个的特征值作差处理，得到k-1个特征差值的绝对值；从k-1个特征差值的绝对值中获取最大的特征差值的绝对值，记为最大特征差值；

判断模块60，用于根据最大特征差值是否不大于差值阈值，判断区域电网的稳态电气量数据与动态电气量数据是否一致；

其中，k为自然数，i∈[0，k]。

需要说明的是，实施例二装置中的模块对应于实施例一方法中的步骤，实施例一方法中的步骤已在实施例一中详细阐述了，在此实施例二中不再对装置中的模块内容进行详细阐述。

实施例三：

本发明实施例提供了一种区域电网的稳态与动态电气量数据校核设备，包括处理器以及存储器；

存储器，用于存储程序代码，并将程序代码传输给处理器；

处理器，用于根据程序代码中的指令执行上述的区域电网的稳态与动态电气量数据校核方法。

需要说明的是，处理器用于根据所程序代码中的指令执行上述的一种区域电网的稳态与动态电气量数据校核方法实施例中的步骤。或者，处理器执行计算机程序时实现上述各系统/装置实施例中各模块/单元的功能。

示例性的，计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器中，并由处理器执行，以完成本申请。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序在终端设备中的执行过程。

终端设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。终端设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，并不构成对终端设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

存储器可以是终端设备的内部存储单元，例如终端设备的硬盘或内存。存储器也可以是终端设备的外部存储设备，例如终端设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(SmartMedia Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，存储器还可以既包括终端设备的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器用于存储计算机程序以及终端设备所需的其他程序和数据。存储器还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。