遙測數據的突變四邊形濾波方法

2023-06-11 04:54:26 1

專利名稱：遙測數據的突變四邊形濾波方法
技術領域：
本發明涉及數據處理技術，特別是涉及一種用於電力系統的SCADA(數據採集與 監視控制系統)遙測數據突變處理技術。
背景技術：
電力系統實時遙測數據上行到主站周期一般為2 3秒，是大多數實時應用分析 軟體數據源，對這個數據源的濾波處理就具有普遍意義。 實時遙測數據，在採集過程中，由於採集裝置、數據通道等原因可能發生數據突
變，這種突變的數據可能對應用分析軟體造成影響，帶來不準確的分析結果。目前國內電力
應用分析軟體對數據處理採用分析採集數據的質量碼，完全是基於一個獨立斷面的數據處 理，並沒有在時間視窗上對數據的關聯處理，沒有考慮到數據的突變，以及數據變化趨勢的
影響。

發明內容
針對上述現有技術中存在的缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種能直接 剔除突變的遙測數據，並能給出預測的趨勢數據，保證較高的數據質量的遙測數據的突變 四邊形濾波方法。 為了解決上述技術問題，本發明所提供的一種遙測數據的突變四邊形濾波方法， 其特徵在於，濾波方法的步驟 1)根據設定間隔AT取得遙測數據，採用N點或至少採用2點數據來計算斜率， Ti—N時刻數據為Pi-N，Ti—2時刻數據為P卜2，1\—工時刻數據為P卜n當前為1\時刻數據為Pi， i時 刻斜率Ki = (Pi-Pi—》/AT ; 2)四邊形的趨勢線斜率，如果採用2點法計算數據變化斜率= (ki+ki—》/2，如 果採用3點法計算斜率= (Ki+2K卜一K卜2) /4，如果採用N點法計算數據變化斜率= (Ki+2K卜!... +21(^+2+1^+》/ (2n-2); 3)以上述斜率來繪製四邊形，四邊形的長邊為時間軸，短邊為趨勢線浮動的寬度 W，W和時間有關；i時刻為Wi，Wi = (P「P卜》XKsh。rt，Ksh。rt為一個突變檢測域度，大約為5%;
4)四邊形起始邊2個坐標點分別為(Ti， Pi+0. 5XWi) ， (1\， P「0. 5XW》；
5)四邊形終止邊2個坐標點分別為(Ti+1， Pi+O. 5XWi+ATXKF》，(Ti+1， P「0. 5XWi+ATXKF》； 6)突變數據檢別如果在i+1時亥lj，採集的數據點Pi+1在四邊形圍成 的區域上，則Pw未突變；反之數據發生突變，則修正Pw的值為四邊形的極值 點，艮卩如果Pi+1 > Pi+O. 5XWi+ATXKiPw，則Pi+1 = Pi+O. 5XWi+ATXKi，如果 Pi+1《Pi-O. 5 X A T X KiPi+1 ，貝U Pi+1 = Pi-O. 5 X A T X & 。 利用本發明提供的遙測數據的突變四邊形濾波方法，由於採用數據四邊形的濾波 方法，所以能直接剔除突變的遙測數據，並能給出預測的趨勢數據，保證較高的數據質量。


圖1是本發明實施例遙測數據四邊形突變濾波原理圖；
圖2是本發明實施例遙測數據四邊形突變濾波流程圖。
具體實施例方式
以下結合

對本發明的實施例作進一步詳細描述，但本實施例並不用於限 制本發明，凡是採用本發明的相似方法及其相似變化，均應列入本發明的保護範圍。
如圖l所示，本發明的遙測數據突變四邊形濾波方法的原理四邊形為SCADA採集 數據預測的趨勢線，把趨勢線上下浮動和時間軸形成的數據區。如果下一個數據落在數據 區內，則數據正常，否則為突變數據。 如圖1、圖2所示，本發明所採用的遙測數據的突變四邊形濾波方法具體步驟如 下 1)根據一定間隔A T取得遙測數據，至少採用2點數據，T卜2時刻數據為P卜2， T卜工 時刻數據為P卜"當前為1時刻數據為Pi， i時刻斜率Ki = (P「Pi—》/AT ;
2)四邊形的趨勢線斜率，如果採用2點法計算數據變化斜率KFi = (ki+k卜》/2，如 果採用3點法計算斜率= (Ki+2K卜一K卜2) /4，如果採用N點法計算數據變化斜率= (Ki+2K卜!... +21(^+2+1^+》/ (2n-2); 3)以上述斜率來繪製四邊形，四邊形的長邊為時間軸，短邊為趨勢線浮動的寬度 W，W和時間有關。i時刻為Wi，Wi = (P「P卜》XKshort，Kshort為一個突變檢測域度，大約為5%;
4)四邊形起始邊2個坐標點分別為(Ti， Pi+0. 5XW》，(1\， P「0. 5XW》；
5)四邊形終止邊2個坐標點分別為(Ti+1， Pi+O. 5XWi+ATXKF》，(Ti+1， P「0. 5XWi+ATXKF》； 6)突變數據檢別如果在i+1時亥lj，採集的數據點Pi+1在四邊形圍成 的區域上，則Pw未突變；反之數據發生突變，則修正Pw的值為四邊形的極值 點，艮卩如果Pi+1 > Pi+O. 5XWi+ATXKFiPw，則Pi+1 = P^O. 5XA TXKF"如果 Pi+1《Pi-O. 5 X A T X KFiPi+1 ，貝U Pi+1 = Pi-O. 5 X A T X KF丄。
權利要求
一種遙測數據的突變四邊形濾波方法，其特徵在於，濾波方法的步驟1)根據設定間隔ΔT取得遙測數據，採用N點或至少採用2點數據來計算斜率，Ti-N時刻數據為Pi-N，Ti-2時刻數據為Pi-2，Ti-1時刻數據為Pi-1，當前為Ti時刻數據為Pi，i時刻斜率Ki＝(Pi-Pi-1)/ΔT；2)四邊形的趨勢線斜率，採用N點法計算數據變化斜率KFi＝(Ki+2Ki-1…+2Ki-n+2+Ki-n+1)/(2n-2)；3)以上述斜率來繪製四邊形，四邊形的長邊為時間軸，短邊為趨勢線浮動的寬度W，W和時間有關；i時刻為Wi，Wi＝(Pi-Pi-1)×Kshort，Kshort為一個突變檢測域度，為5％；4)四邊形起始邊2個坐標點分別為(Ti，Pi+0.5×Wi)，(Ti，Pi-0.5×Wi)；5)四邊形終止邊2個坐標點分別為(Ti+1，Pi+0.5×Wi+ΔT×KFi)，(Ti+1，Pi-0.5×Wi+ΔT×KFi)；6)突變數據檢別如果在i+1時刻，採集的數據點Pi+1在四邊形圍成的區域上，則Pi+1未突變；反之數據發生突變，則修正Pi+1的值為四邊形的極值點，即如果Pi+1≥Pi+0.5×Wi+ΔT×KiPi+1，則Pi+1＝Pi+0.5×Wi+ΔT×Ki，如果Pi+1≤Pi-0.5×Wi+ΔT×KiPi+1，則Pi+1＝Pi-0.5×Wi+ΔT×Ki。
全文摘要
本發明公開一種遙測數據的突變四邊形濾波方法，涉及數據處理技術領域；所要解決的是突變數據影響遙測數據分析結果的技術問題；該濾波方法的步驟1)根據設定間隔ΔT取得遙測數據，採用N點或至少採用2點數據來計算斜率；2)四邊形的趨勢線斜率，如果採用N點法計算數據變化斜率KFi＝(Ki+2Ki-1…+2Ki-n+2+Ki-n+1)/(2n-2)；3)以上述斜率來繪製四邊形，四邊形的長邊為時間軸，短邊為趨勢線浮動的寬度W；4)設定四邊形起始邊和終止邊的坐標點；5)進行突變數據檢別。本發明具有能直接剔除突變的遙測數據，並能給出預測的趨勢數據，保證較高的數據質量的特點。
文檔編號H03H17/02GK101771398SQ20081020805
公開日2010年7月7日 申請日期2008年12月29日 優先權日2008年12月29日
發明者葉志強, 李昌, 陳毅 申請人:上海申瑞電力科技股份有限公司