数据源融合方法、电子设备及非暂态计算机可读存储介质与流程

本发明涉及电网数据处理技术领域，尤其涉及一种面向线损的数据管理、电网多业务系统来源数据的融合、质量管理和修复等技术，具体涉及一种面向同期线损的数据源融合方法、电子设备及非暂态计算机可读存储介质。

背景技术：

电力系统供电量与售电量在进行同期统计时，存在有一定的差异，我们将比差异称为同期线损。电能从发电厂到用电客户之间的传输过程中，电能的损失与供电量之间的比值称为线损率。线损率是一项评判电网企业运营管理水平与生产技术的重要指标。我们在进行线损管理工作时，通常采用线损四分管理。线损四分管理是指电网企业对其所管辖的区域分别按电压等级，供电区域、公用线路、公用配电台区来进行管理的一种方式，并分别对这四种方式进行线损率的统计与分析，最后根据评判结果针对性地采取降低同期线损的措施。在现阶段对公用配电台区进行线损统计时，由于受到供电量与售电量之间统计上不同期的影响，导致统计的结果往往和实际的线损具有很大的差异，这在很大程度上严重制约着电网企业对于线损管理水平的提升。

随着电力物联网建设的快速推进，以及电力大数据技术的日渐成熟，将配电网系统各种业务系统的数据进行融合，用于配电网的管理也是大势所趋，对于同期线损统计来说，集中体现了电力公司对电力生产、运维、调度、营销等业务的管理能力，但现在配电系统数据不全、采集频度不统一、时标不统一，数据质量差，难以在短期内对同期线损业务进行有力支撑，如何实现各业务系统数据的有机整合和融合，是目前电力公司面临的关键问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种面向同期线损的数据源融合方法，以解决现在配电系统数据不全、采集频度不统一、时标不统一，数据质量差，难以在短期内对同期线损业务进行有力支撑的问题。

基于上述目的，本发明提供了一种面向同期线损的数据源融合方法，包括：

获取多业务系统采集节点的数据，并通过数据筛选得到具有目标频率的第一业务系统和具有目标精度的第二业务系统，对第一业务系统的数据和第二业务系统的数据进行融合匹配；

获取目标采集节点及与其相连接的采集节点的数据，并对目标采集节点的数据进行估算和匹配；

获取同一采集节点的目标时刻及与目标时刻相邻的时刻的数据，利用同一采集节点的目标时刻及与目标时刻相邻的时刻的数据一致性，对目标数据的正确性进行判断和修正。

进一步地，所述对第一业务系统的数据和第二业务系统的数据进行融合匹配，包括：

同一采集节点同一时刻同时具有第一业务系统和第二业务系统的数据时，通过第二业务系统的数据对第一业务系统的数据进行基准标定；或者，

同一采集节点的第一业务系统和第二业务系统的数据存在时刻不统一时，采用平均插值的方法对第一业务系统和第二业务系统的数据进行匹配。

在本发明中，平均插值的方法为：如果要在xi和xi+1之间插入n个数值，则这n个数值分别为：其中变量x为业务系统采集的数据。

在本发明中，目标频率是指多业务系统中采集频率最高的业务系统的采集频率；目标精度是指多业务系统中采集精度最高的业务系统的采集精度；通过第二业务系统的数据对第一业务系统的数据进行基准标定是指，将第二业务系统的数据作为基准，对第一业务系统数据进行标定。

进一步地，所述多业务系统包括用电信息采集系统、营销管理系统、配网调度系统、配网运维系统、通信系统、电能质量监测系统、调度自动化系统。

进一步地，所述第一业务系统为用电信息采集系统，所述第二业务系统为营销管理系统；通过营销管理系统的数据对用电信息采集系统的数据进行基准标定，包括采用如下公式：

其中，为用电信息采集系统对采集节点i的理论功率采集值；μ1为用电信息采集系统的数据采集误差率；为用电信息采集系统的真实采集值与理论采集值的差值；μ2为营销管理系统的数据采集误差率；为营销管理系统的真实采集值与理论采集值的差值；|μc|为用电信息采集系统的测量精度；|μx|为营销管理系统的测量精度。

进一步地，所述第一业务系统为用电信息采集系统，所述第二业务系统为营销管理系统；所述同一采集节点的用电信息采集系统和营销管理系统的数据存在时刻不统一为出现如下公式：

进一步地，还包括按照采集频度和采集精度对所述多业务系统的数据进行优先级排序，通过排序对每个采集节点得到采集频度和采集精度分别为最高的两个不同业务系统，对该两个系统的数据进行融合匹配。

进一步地，所述获取目标采集节点及与其连接的采集节点的数据，并对目标采集节点的数据进行估算和匹配，包括目标采集节点的功率通过与其相连的一个或多个采集节点的功率、线路损耗相加得到，如下公式：

其中，n为与s采集节点连接的采集节点的数目；j取值范围为1-n；pmj为与s采集节点相连的第j个采集节点的功率；ij为s采集节点与j采集节点之间的电流数据；rj为s采集节点与j采集节点之间的电阻值数据；为j采集节点的理论功率采集值；μs为s采集节点的数据测量精度；μmj为与s采集节点相连接的j采集节点的数据测量精度。

进一步地，当s采集节点和与之相连的各采集节点数据出现

时，则s采集节点用与之相连的各采集节点计算得出的数据对相应采集节点相应时刻的数据进行更新，并采用平均插值法对该采集节点的采集数据进行匹配。

进一步地，所述对目标数据的正确性进行判断和修正，包括同一采集节点的目标时刻及与目标时刻相邻的时刻的数据满足如下公式(9)和公式(10)中的至少一个及公式(8)，则目标数据准确：

pk-δt≈pk≈pk+δt(8)

其中，pk为k采集节点k时刻的功率采集值；δt为采集节点采集间隔。

进一步地，当同一采集节点的目标时刻及与目标时刻相邻的时刻的数据均不满足如下公式(9)和公式(10)，则初步判断目标数据不正确，采用平均插值的方法进行匹配修正。

此外，本发明还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如上述的数据源融合方法。

此外，本发明还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行上述的数据源融合方法。

从上面所述可以看出，本发明提供的面向同期线损的数据源融合方法，从数据处理角度出发，提出一种面向同期线损的多业务数据源融合方法，首先充分利用配电各业务系统采集数据的频度和精度的关系，针对各个采集节点或采集分区，分别筛选出数据采集频度最高、精度最好的两种业务系统，并将两种业务系统的数据进行融合匹配，其他业务系统数据作为必要的备用和参考；其次利用所采集节点与各相邻采集节点的数据，对所采集节点的数据进行估算和匹配；再次利用同一个采集节点的数据前后采集数据的一致性，对数据的正确性进行判断和修正。也即充分利用各业务系统已采集数据，以及利用配电各业务系统采集数据的频度和精度的关系，通过数据判断、融合与匹配修正，到达多业务系统数据满足同期线损统计的目的，解决了现在配电系统数据不全、采集频度不统一、时标不统一，数据质量差，难以在短期内对同期线损业务进行有力支撑的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中一种面向同期线损的数据源融合方法的流程示意图；

图2为本发明实施例中业务系统数据匹配的流程图；

图3为本发明实施例中一种具体的电子设备硬件结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

需要说明的是，除非另外定义，本发明实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

如图1所示，本发明提供了一种面向同期线损的数据源融合方法，包括：

s1、获取多业务系统采集节点的数据，并通过数据筛选得到具有目标频率的第一业务系统和具有目标精度的第二业务系统，对第一业务系统的数据和第二业务系统的数据进行融合匹配；s2、获取目标采集节点及与其相连接的采集节点的数据，并对目标采集节点的数据进行估算和匹配；s3、获取同一采集节点的目标时刻及与目标时刻相邻的时刻的数据，利用同一采集节点的目标时刻及与目标时刻相邻的时刻的数据一致性，对目标数据的正确性进行判断和修正。

进一步地，所述对第一业务系统的数据和第二业务系统的数据进行融合匹配，包括同一采集节点同一时刻同时具有第一业务系统和第二业务系统的数据时，通过第二业务系统的数据对第一业务系统的数据进行基准标定；或者同一采集节点的第一业务系统和第二业务系统的数据存在时刻不统一时，采用平均插值的方法对第一业务系统和第二业务系统的数据进行匹配。

在本发明中，平均插值的方法为：如果要在xi和xi+1之间插入n个数值，则这n个数值分别为：其中变量x为业务系统采集的数据。

在本发明中，目标频率是指多业务系统中采集频率最高的业务系统的采集频率；目标精度是指多业务系统中采集精度最高的业务系统的采集精度；通过第二业务系统的数据对第一业务系统的数据进行基准标定是指，将第二业务系统的数据作为基准，对第一业务系统数据进行标定。

进一步地，所述多业务系统包括用电信息采集系统、营销管理系统、配网调度系统、配网运维系统、通信系统、电能质量监测系统、调度自动化系统。

进一步地，所述第一业务系统为用电信息采集系统，所述第二业务系统为营销管理系统；通过营销管理系统的数据对用电信息采集系统的数据进行基准标定，包括采用如下公式：

其中，为用电信息采集系统对采集节点i的理论功率采集值；μ1为用电信息采集系统的数据采集误差率；为用电信息采集系统的真实采集值与理论采集值的差值；μ2为营销管理系统的数据采集误差率；为营销管理系统的真实采集值与理论采集值的差值；|μc|为用电信息采集系统的测量精度；|μx|为营销管理系统的测量精度。

进一步地，所述第一业务系统为用电信息采集系统，所述第二业务系统为营销管理系统；所述同一采集节点的用电信息采集系统和营销管理系统的数据存在时刻不统一为出现如下公式：

进一步地，还包括按照采集频度和采集精度对所述多业务系统的数据进行优先级排序，通过排序对每个采集节点得到采集频度和采集精度分别为最高的两个不同业务系统，对该两个系统的数据进行融合匹配。

进一步地，所述获取目标采集节点及与其连接的采集节点的数据，并对目标采集节点的数据进行估算和匹配，包括目标采集节点的功率通过与其相连的一个或多个采集节点的功率、线路损耗相加得到，如下公式：

其中，n为与s采集节点连接的采集节点的数目；j取值范围为1-n；pmj为与s采集节点相连的第j个采集节点的功率；ij为s采集节点与j采集节点之间的电流数据；rj为s采集节点与j采集节点之间的电阻值数据；为j采集节点的理论功率采集值；μs为s采集节点的数据测量精度；μmj为与s采集节点相连接的j采集节点的数据测量精度。

进一步地，当s采集节点和与之相连的各采集节点数据出现

时，则s采集节点用与之相连的各采集节点计算得出的数据对相应采集节点相应时刻的数据进行更新，并采用平均插值法对该采集节点的采集数据进行匹配。

进一步地，所述对目标数据的正确性进行判断和修正，包括同一采集节点的目标时刻及与目标时刻相邻的时刻的数据满足如下公式(9)和公式(10)中的至少一个及公式(8)，则目标数据准确：

pk-δt≈pk≈pk+δt(8)

其中，pk为k采集节点k时刻的功率采集值；δt为采集节点采集间隔。

进一步地，当同一采集节点的目标时刻及与目标时刻相邻的时刻的数据均不满足如下公式(9)和公式(10)，则初步判断目标数据不正确，采用平均插值的方法进行匹配修正。

从上面所述可以看出，本发明提供的面向同期线损的数据源融合方法，从数据处理角度出发，提出一种面向同期线损的多业务数据源融合方法，首先充分利用配电各业务系统采集数据的频度和精度的关系，针对各个采集节点或采集分区，分别筛选出数据采集频度最高、精度最好的两种业务系统，并将两种业务系统的数据进行融合匹配，其他业务系统数据作为必要的备用和参考；其次利用所采集节点与各相邻采集节点的数据，对所采集节点的数据进行估算和匹配；再次利用同一个采集节点的数据前后采集数据的一致性，对数据的正确性进行判断和修正。也即充分利用各业务系统已采集数据，以及利用配电各业务系统采集数据的频度和精度的关系，通过数据判断、融合与匹配修正，到达多业务系统数据满足同期线损统计的目的，解决了现在配电系统数据不全、采集频度不统一、时标不统一，数据质量差，难以在短期内对同期线损业务进行有力支撑的问题。

为了具体说明本发明的技术方案，详细的描述如下所示：

步骤1：基于多业务系统来源的数据匹配：在配电运行管理过程中，存在有多种业务系统，配电网数据在很大程度上存在交叉冗余，如用电信息采集系统、营销管理系统、配网调度系统、配网运维系统、通信系统、电能质量监测系统等，其中，用电信息采集系统采集频率较高，可以体现暂态数据，而营销管理系统采集频率较低，但是精度较高，当同一个采集点同时具有用电信息采集系统数据和营销系统采集数据时，可以通过营销系统采集数据对用电信息采集系统数据进行基准标定，当用电信息采集系统数据和营销系统数据存在时间不统一时，则采用平均插值的方法对用电信息采集系统数据和营销系统数据进行匹配；

步骤2：基于相邻节点采集信息的数据匹配：根据能量守恒定理，某一个采集节点的功率可以通过与其相连的一个或多个节点的功率、线路损耗相加得到，如果通过该方法也能得到较准确的结果时，可以用来弥补部分缺失的或者不准确的数据；

步骤3：基于相邻时刻采集信息的数据匹配：对于采集频度较高的采集系统，如用电信息采集系统、调度自动化系统等，当配电系统的负荷比较平稳，不发生突增突减的情况时，同一个采集节点采集数据相邻时刻的数据相差不大，如果不满足，即可以初步判断所采集数据不正确。可以进一步采用以上两种方法进行匹配修正。与目前现有方法相比，本发明采用数据量较少，算法较容易实现，选择数据准确度较高的业务系统数据，对采集频度较高的业务系统数据进行加匹配修正，通过所采集节点不同时刻的数据进行数据准确度的初步判断，如果判断有误差或波动，则可以通过相邻节点的数据进行继续判断以及匹配，在数据错误时给出精度较高的数据修正值。

例如一个具体的实施方式如下：

步骤1：基于多业务系统来源的数据匹配：在配电运行管理过程中，存在有多种业务系统，配电网数据在很大程度上存在交叉冗余，如用电信息采集系统、营销管理系统、配网调度系统、配网运维系统、通信系统、电能质量监测系统等，其中，用电信息采集系统采集频率较高，可以体现暂态数据，而营销系统采集频率较低，但是精度较高，当同一个采集点同时具有用电信息采集系统数据和营销系统采集数据时，可以通过营销系统采集数据对用电信息采集系统数据进行基准标定，当用电信息采集系统数据和营销系统数据存在时间不统一时，则采用平均插值的方法对用电信息采集系统数据和营销系统数据进行匹配。

假设某时刻采集点i用电信息采集系统采集的功率为：

其中为用电信息采集系统对采集点i的理论功率采集值，μ1为用电信息采集系统的数据采集误差率，为用电信息采集系统的真实采集值与理论采集值的差值。

在上述同一采集时刻，营销管理系统对采集点i的采集功率为：

其中μ2为用营销管理系统的数据采集误差率，为营销管理系统的真实采集值与理论采集值的差值。

当pi1与pi2均在各自系统采集终端的精度允许范围之内时，满足

其中，|μc|为用电信息采集系统的测量精度(一般为±1％)，|μx|为营销管理系统的测量精度(一般为±0.2％)，当用电信息采集系统数据pi1误差超过各系统测量精度时，则通常会出现：

本发明以此为条件，当出现该情况时，则用营销管理系统相应节点相应时刻的数据对用电信息采集系统相应节点相应时刻的数据进行更新，并采用平均插值的方法对用电信息采集数据进行匹配。

同理，按照采集频度和精度对可用于同期线损统计的多业务系统数据进行优先级排序，参与排序的业务系统包含：用电信息采集系统、配网调度系统、通信系统、配网运维系统、营销管理系统、电能质量监测系统，通过排序对每个采集节点得到采集频度最高的业务系统和采集精度最高的业务系统(两个业务系统不为同一系统)，对该两个业务系统的数据进行匹配。其流程图如图2所示。图2中μcc为采集频度最高的业务系统和μxx为采集精度最高的业务系统。

步骤2：基于相邻节点采集信息的数据匹配：根据能量守恒定理，某一个采集节点的功率可以通过与其相连的一个或多个节点的功率、线路损耗相加得到，如果通过该方法也能得到较准确的结果时，可以用来弥补部分缺失的或者不准确的数据。该s采集节点的功率方法计算基本公式为：

其中，n为与s节点连接的节点的数目，j取值范围为1-n，pmj为与s节点相连的第j个节点功率，ij为s节点与j节点之间的电流数据，rj为s节点与j节点之间的电阻值数据。

根据步骤(1)所述原理，对于s节点，当s节点和与之相连的各节点数据均在精度允许范围之内时，满足

其中，其中为j节点的理论功率采集值，μs为s节点的数据测量精度，μmj为与s节点相连接的j节点的数据测量精度。

μs与μmj为原则上为一种采集系统，精度一致，当节点j的采集数据ps误差超过通过各连接节点计算得出的数据精度时，则通常会出现：

本发明以此为条件，当出现该情况时，则用各连接节点计算得出的数据对相应节点相应时刻的数据进行更新，并采用平均插值的方法对该节点采集数据进行匹配。

步骤3：基于相邻时刻采集信息的数据匹配：对于采集频度较高的采集系统，如用电信息采集系统、调度自动化系统等，当配电系统的负荷比较平稳，不发生突增突减的情况时，同一个节点采集数据相邻时刻的数据相差不大，一般满足：

pk-δt≈pk≈pk+δt(8)

其中，δt为节点采集间隔。

根据步骤(1)所述原理，对于k节点，各相邻采集时刻数据均在精度允许范围之内时，满足：

因此，当各采集时刻数据至少有一个满足上式时，表示采集数据结果准确，而当上述二式均不满足时，即可以初步判断所采集数据不正确。可以进一步采用平均均值的方法进行匹配修正。

需要说明的是，本发明实施例的方法可以由单个设备执行，例如一台计算机或服务器等。本实施例的方法也可以应用于分布式场景下，由多台设备相互配合来完成。在这种分布式场景的情况下，这多台设备中的一台设备可以只执行本发明实施例的方法中的某一个或多个步骤，这多台设备相互之间会进行交互以完成所述的方法。

此外，本发明还提供了一种电子设备，具体地，图3示出了本实施例所提供的一种更为具体的电子设备硬件结构示意图，该设备可以包括：处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040和总线1050。其中处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040通过总线1050实现彼此之间在设备内部的通信连接。

处理器1010可以采用通用的cpu(centralprocessingunit，中央处理器)、微处理器、应用专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、或者一个或多个集成电路等方式实现，用于执行相关程序，以实现本说明书实施例所提供的技术方案。

存储器1020可以采用rom(readonlymemory，只读存储器)、ram(randomaccessmemory，随机存取存储器)、静态存储设备，动态存储设备等形式实现。存储器1020可以存储操作系统和其他应用程序，在通过软件或者固件来实现本说明书实施例所提供的技术方案时，相关的程序代码保存在存储器1020中，并由处理器1010来调用执行。

输入/输出接口1030用于连接输入/输出模块，以实现信息输入及输出。输入输出/模块可以作为组件配置在设备中(图中未示出)，也可以外接于设备以提供相应功能。其中输入设备可以包括键盘、鼠标、触摸屏、麦克风、各类传感器等，输出设备可以包括显示器、扬声器、振动器、指示灯等。

通信接口1040用于连接通信模块(图中未示出)，以实现本设备与其他设备的通信交互。其中通信模块可以通过有线方式(例如usb、网线等)实现通信，也可以通过无线方式(例如移动网络、wifi、蓝牙等)实现通信。

总线1050包括一通路，在设备的各个组件(例如处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040)之间传输信息。

需要说明的是，尽管上述设备仅示出了处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040以及总线1050，但是在具体实施过程中，该设备还可以包括实现正常运行所必需的其他组件。此外，本领域的技术人员可以理解的是，上述设备中也可以仅包含实现本说明书实施例方案所必需的组件，而不必包含图中所示的全部组件。

本实施例的计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本发明难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(ic)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本发明难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本发明的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本发明的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本发明。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。

尽管已经结合了本发明的具体实施例对本发明进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态ram(dram))可以使用所讨论的实施例。

本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。