[发明专利]一种基于电力大数据负荷密度优化计算方法

摘要

本发明涉及的电网变压器负荷数据的计算领域。尤其涉及一种基于电力大数据负荷密度优化计算方法。本发明巧妙的利用平面转化将任意不规则区域顶点的经纬度坐标转换，将区域面积计算问题转化为多边形面积的计算。采用本发明可以对任意框选的区域进行区域密度计算，使供电公司快速掌握负荷热点地区的用电高峰时的发电数据，对区域电网的安全运行具有重要意义。

主权项

1.一种基于电力大数据负荷密度优化计算方法，其特征在于，包括：步骤一、建立分布式存储计算平台，至少包括建立分布式计算层以及数据存储层；建立分布式计算层包括建立基于Spark的上层计算平台以及基于Hadoop的下层计算平台，所述上层计算平台用于构建RDD算子和Mllib算法库、完成内存计算，所述下层计算平台用于创建和分配任务、构建MapReduce、完成集群管理以及并行计算；建立数据层储层包括建立基于HDFS的分布式文件系统以及基于Hive的统计分析系统，所述分布式文件系统根据源数据建立分布式存储数据，所述统计分析系统根据分布式存储数据建立数据库表，同时完成数据查询以及数据重构功能；步骤二、对原始数据进行预处理；包括收集用户用电负荷数据，采用拉格朗日插值定理补全空数据；以配变ID和日期为Key，对数据进行去重；将原始数据中的异常数据采用统计学中的3σ定理剔除；步骤三、以供电台区为单位，对负荷数据进行划分；具体是指以待测配变的纵坐标做直线，得到该直线与多边形的各个交点；计算待测点两边直线与交点的个数，如果待测点两边交点数均为奇数，则判定该配变在供电台区内；如果不是，判定该配变在供电台区外；步骤四、构建Map函数和Reduce函数并行化计算出区域最大负荷；包括1)对供电台区所有公变/专变以采样点为关键值进行求和，得到包含该供电台区当年任意时间点公变/专变总负荷的RDD；2)构建Map函数求取各天采样点中供电台区公变/专变总负荷的最大值，以此作为新RDD的第一列；3)构建的Reduce函数为两两比较取最大值，用来对新RDD的第一列进行迭代，以此得到供电台区最大负荷；步骤五、通过地图投影将区域顶点、配变经纬度转化为二维坐标；包括1)对框选区域的地理坐标系GCS进行判断，选择合适的地图投影方式；2)将框选区域的顶点经纬度进行墨卡托投影，得到区域顶点在投影坐标系的坐标；3)配变经纬度同样由墨卡托投影得到；步骤六、采用多边形面积计算公式计算区域面积；1)将供电台区模糊为不规则多边形，以多边形的某一点为顶点，将其划分成多个三角形；2)利用向量的叉乘来计算三角形的面积；3)对这些三角形面积求和得到供电台区面积；步骤七、计算供电台区负荷密度，其数值为供电台区最大负荷除以供电台区总面积。