[发明专利]一种基于新型样条插值法的输变电主设备运维数据预处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统大数据挖掘领域，特别是一种电力系统输变电运维数据的预处理。

背景技术

众所周知，输变电设备的安全是电网安全、可靠、稳定运行的基础，对电网意义重大。对设备状态进行有效、准确的评估、诊断和预测，可显著提高供电可靠性，并将提升电网运行智能化水平。进入21世纪后，由于信息化进程的加速，数据量呈爆炸式增长，海量数据的出现，让“大数据”的概念应运而生。智能电网海量数据中往往隐含着各种各样有用的信息，仅仅依靠传统的数据库查询检索机制和统计学方法很难获得这些信息，迫切需要能自动地、智能地将待处理的数据转化为有价值的信息，从而达到为决策服务的目的，即“大数据”技术和应用。

在电力系统输变电运维大数据挖掘过程中，由于不同数据产生时间的不一致性，通常需要采用数据插值方法进行数据的补全和对齐。传统三次样条插值具有全局性，插值得到的曲线严密经过每一个已知数据点,整条曲线上具有连续导数的光滑性。但是为了保持整体的光滑性，在某些点的插值上，三次样条曲线方法会出现较大摇摆及波动，偏离原始曲线形态的幅度较大,在数据点稀疏时偏离幅度更为严重，而且计算过程和程序设计复杂、计算量大。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种基于新型样条插值法的输变电主设备运维数据预处理方法。具体设计方案为：

一种基于新型样条插值法的输变电主设备运维数据预处理方法，包括数据点坐标(x_k，y_k)其中(k＝1,2,…,n-1)，及端点数据点(x_n，y_n)、连接各个数据点坐标的分段插值函数y＝f_k(x)，其特征在于，所述分段插值函数y＝f_k(x)在数据点坐标(x_k，y_k)和(x_k+1，y_k+1)间的计算公式为：

y＝p_k0+p_k1(x-x_k)+p_k2(x-x_k)²+p_k3(x-x_k)³

其预处理方法为：

根据数据点坐标(x_k，y_k)、数据点坐标(x_k+1，y_k+1)确定两坐标点之间的线段斜率m_k，其计算公式为：

同时规定：

m_n＝2m_n-1-m_n-2

m_n+1＝2m_n-m_n-1

m₀＝2m₁-m₂

m_-1＝2m₀-m₁

根据相邻两点的线段斜率m_i、m_i+1、m_i-1、m_i-2的数值，计算所述n个数据点坐标的曲线切线斜率t_i(i＝1,2,…,n)

所述曲线切线斜率的t_i计算公式为：

t_i＝(|m_i+1-m_i|m_i-1+|m_i-1-m_i-2|m_i)/(|m_i+1-m_i|+|m_i-1-m_i-2|)

当m_i-2＝m_i-1≠m_i＝m_i+1时，所述曲线斜率的t_i计算公式为：

t_i＝(m_i-1+m_i)/2