国网浙江省电力有限公司电力科学研究院胡志远获国家专利权
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龙图腾网获悉国网浙江省电力有限公司电力科学研究院申请的专利一种基于异常检测的电力数据质量评价方法和系统获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119782966B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-04发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202510290737.X,技术领域涉及:G06F16/215;该发明授权一种基于异常检测的电力数据质量评价方法和系统是由胡志远;颜拥;刘镕豪;韩嘉佳;孙歆;汪自翔;方磊;孙昌华设计研发完成,并于2025-03-12向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种基于异常检测的电力数据质量评价方法和系统在说明书摘要公布了:本发明公开了一种基于异常检测的电力数据质量评价方法和系统,属于电力数据处理技术领域。现有电力数据质量评价方案,未考虑电力数据中的变量依赖关系会随着时间变化而发生变化,无法及时捕捉数据动态变化,影响了电力数据的质量评价。本发明的一种基于异常检测的电力数据质量评价方法,通过构建数据预处理模型、动静数据计算模型、异常检测模型、数据质量评价模型,生成静态图结构和动态邻接矩阵,识别出异常用户数据,完成基于异常检测的电力数据质量评价,从而可以充分考虑电力数据中的变量依赖关系会随着时间变化而发生变化,能够及时捕捉数据动态变化,因此可以获得准确的电力数据异常检测结果,进而可以对电力数据进行准确的质量评价。
本发明授权一种基于异常检测的电力数据质量评价方法和系统在权利要求书中公布了:1.一种基于异常检测的电力数据质量评价方法,其特征在于: 包括以下步骤: 步骤一,通过预先构建的数据预处理模型,对待评价的电力数据进行清洗,得到多个用户的用电量数据; 步骤二,利用预先构建的动静数据计算模型,基于用户间的用电相似性,对多个用户的用电量数据进行处理,构建静态图结构和动态邻接矩阵;静态图结构具有若干个节点和连接边,用于以平滑短期波动,捕捉长期趋势;所述节点表征用户,连接边表征用户之间的相似性;构建静态图结构的方法如下: 将每个用户的用电量数据按照一周的时间跨度进行求和,以平滑短期波动,捕捉长期趋势,得到若干个用户的每周总用电量; 对若干个用户的每周总用电量进行归一化处理,构建多个用户用电向量,确保不同用户之间的用电量数据在同一尺度上; 基于多个用户用电向量,计算任意两个用户用电向量的夹角值,得到夹角信息; 根据夹角信息,计算每个用户与剩余所有用户之间的余弦相似度,得到相似度数据; 基于相似度数据,选取余弦相似度最高的前M位用户作为该用户的邻居节点,并将余弦相似度作为连接边的权重,以表示相似度的强弱; 利用连接边将该用户和邻居节点连接起来,得到关于该用户的静态初始图结构; 将所有用户的静态初始图结构进行拼接,得到完整图结构; 将用户的周用电量数据作为特征向量,建立特征矩阵以及静态邻接矩阵; 基于特征矩阵以及静态邻接矩阵,对完整图结构进行赋值,得到静态图结构; 动态邻接矩阵,用于灵活适应随时间变化的局部依赖结构,捕捉短期的动态变化,并能提供变量交互图景;构建动态邻接矩阵的方法如下: 根据不同用户的用电量特征,设置不同的采样时间长度; 所述采样时间长度为半个月或一个月或一季度; 按照采样时间长度,将用户的用电量数据进行分割,得到一个窗口长度,即一个时间段内的用户用电数据; 根据窗口长度,将每个用户的日用电量数据表示为一个向量,得到关于窗口长度的用电量矩阵; 根据用电量矩阵,并基于用户间的用电相似性,设置关于窗口长度的邻接矩阵,以此得到用户间的动态邻接矩阵; 步骤三,采用预先构建的异常检测模型,对静态图结构和动态邻接矩阵进行处理,捕捉用户间的相似性,识别出异常用户数据;其方法如下: 获取静态图结构,其包括特征矩阵和静态邻接矩阵; 根据特征矩阵和静态邻接矩阵,获取某节点的特征向量以及邻居节点的特征向量; 利用训练完成的图注意力网络,对某节点的特征向量以及邻居节点的特征向量进行加权平均,得到某节点的静态特征向量; 为了捕捉电力系统中随时间变化的动态依赖关系,基于动态邻接矩阵,获取对应窗口长度的用电量矩阵; 利用图注意力网络,对用电量矩阵进行图注意力网络卷积,得到每个用户的若干个特征向量; 对若干个特征向量求平均,得到一个综合的动态特征向量: 将静态特征向量和动态特征向量拼接在一起,形成一个新的拼接特征向量,该拼接特征向量融合了用户的静态属性和动态属性; 将拼接特征向量输入到一个多层感知机中,并通过激活函数进行二分类,得到该用户的最终分类概率;每个用户的异常检测概率分数为一个处于0-1之间的小数,表示该用户异常的概率; 如果最终分类概率大于设定的异常阈值,则判定该用户为异常用户,并统计异常用户的个数;否则,判定为正常用户; 步骤四,使用预先构建的数据质量评价模型,基于异常用户数据,对电力数据进行评价,得到质量评价结果,完成基于异常检测的电力数据质量评价。
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