電力物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估的研究與實(shí)現(xiàn)

郭晶 唐冬來(lái)

摘? ?要：基于電力物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)特征，采用數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估和數(shù)據(jù)修復(fù)三種技術(shù)，提出電力物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估模型，以信息化支撐電力物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)精益化管理，從而為智能家居、主動(dòng)配電網(wǎng)等設(shè)備提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)支撐的目的。本文首先簡(jiǎn)述了電力物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估模型由數(shù)據(jù)源管理、質(zhì)量規(guī)則庫(kù)和數(shù)據(jù)評(píng)估管理三部分構(gòu)成，其次，介紹了系統(tǒng)研發(fā)、測(cè)試的關(guān)鍵點(diǎn)，最后展望系統(tǒng)對(duì)智能家居、需求響應(yīng)等業(yè)務(wù)場(chǎng)景的提供的支撐，旨在探討數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估技術(shù)對(duì)電力物聯(lián)網(wǎng)的支撐的關(guān)鍵要素。

關(guān)鍵詞：電力物聯(lián)網(wǎng)? 數(shù)據(jù)質(zhì)量? 自動(dòng)評(píng)估

中圖分類(lèi)號(hào)：TU47? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2019）05（a）-0003-02

電力物聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用，通過(guò)對(duì)電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施、運(yùn)維檢修人員以及環(huán)境識(shí)別、感知、互聯(lián)、控制等方面的整合，提高電力系統(tǒng)信息化水平，改善電力系統(tǒng)現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施利用效率，為電網(wǎng)發(fā)、輸、變、配、用電等環(huán)節(jié)提供重要技術(shù)支撐。

電力物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)量十分龐大，數(shù)據(jù)所包含的緯度也比較復(fù)雜，這導(dǎo)致了各種系統(tǒng)應(yīng)用之間的信息孤立現(xiàn)象越來(lái)越明顯，在一定程度上導(dǎo)致不能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效地利用。因此，對(duì)電力物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)行集成、評(píng)估分析和處理，得到有效的數(shù)據(jù)。電網(wǎng)公司在十年前就針對(duì)該問(wèn)題提出了數(shù)據(jù)清洗的概念，針對(duì)從PMS、OMS、營(yíng)銷(xiāo)等各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)抽取集成到數(shù)據(jù)中心這一過(guò)程，對(duì)臟數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、研究及處理，以使經(jīng)過(guò)清洗處理后的數(shù)據(jù)能夠在數(shù)據(jù)質(zhì)量方面得到保障。

但根據(jù)當(dāng)前電力信息化的特征來(lái)看，供電公司人員往往輸入的數(shù)據(jù)不完整，存在質(zhì)量問(wèn)題，即使經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)清洗處理，也不達(dá)標(biāo)。隨著運(yùn)行時(shí)間的增加，導(dǎo)致PMS、OMS、營(yíng)銷(xiāo)等系統(tǒng)數(shù)據(jù)質(zhì)量不斷下降，導(dǎo)致無(wú)法有效使用。如果想要得到更加有價(jià)值的信息，提高數(shù)據(jù)源的可用性和多樣性業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)質(zhì)量便成為了非常重要的因素，數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估環(huán)節(jié)變得不可忽視。

1? 評(píng)估模型設(shè)計(jì)

建立電力物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估模型的步驟包括：建立數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估規(guī)則，數(shù)據(jù)抽樣采集，對(duì)數(shù)據(jù)的質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估三部分。電力物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估模型如圖1所示。

電力物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估模型包含的有電力物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)抽樣采集、數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估規(guī)則、質(zhì)量評(píng)估、質(zhì)量評(píng)估報(bào)告和問(wèn)題分析及處理六部分。

通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估模型的研究分析，明確了數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估方法的流程，為數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估工具的構(gòu)建提供相應(yīng)的理論依據(jù)。

2? 評(píng)估方法與實(shí)現(xiàn)

通過(guò)多種評(píng)估方法和評(píng)估算法實(shí)現(xiàn)電力物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估，能更好的發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中存在的錯(cuò)誤、紕漏以及相關(guān)問(wèn)題。目前采用了數(shù)據(jù)挖掘算法和評(píng)估規(guī)則約束方法兩種。

2.1 數(shù)據(jù)源管理

通過(guò)保持?jǐn)?shù)據(jù)抽樣的樣本原始數(shù)據(jù)，以方便用戶查閱，樣本表如表1所示。

2.2 質(zhì)量規(guī)則庫(kù)的構(gòu)建

通過(guò)準(zhǔn)確性、完整性和一致性三個(gè)緯度來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量的特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)表述。

準(zhǔn)確性：準(zhǔn)確性可以分為語(yǔ)法準(zhǔn)確和語(yǔ)義準(zhǔn)確，在這里，我們對(duì)數(shù)據(jù)的語(yǔ)法準(zhǔn)確性進(jìn)行討論?？陀^事物的值x與客觀事物的真實(shí)值之間的近似程度。

完整性：完整性可分為模式完整性、列完整性和總體完整性。

一致性：對(duì)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)而言，可以將一致性劃分為關(guān)鍵依賴(lài)一致性、包含依賴(lài)一致性和函數(shù)依賴(lài)一致性三種。

2.3 基于表達(dá)式樹(shù)的數(shù)據(jù)質(zhì)量規(guī)則的描述方法

采用一種稱(chēng)為質(zhì)量規(guī)則表達(dá)式樹(shù)的結(jié)構(gòu)來(lái)描述所有的數(shù)據(jù)質(zhì)量規(guī)則。

在質(zhì)量規(guī)則表達(dá)式樹(shù)的結(jié)構(gòu)由函數(shù)和終端兩部分構(gòu)成。終端就如同樹(shù)葉，函數(shù)則是將樹(shù)葉連接起來(lái)的節(jié)點(diǎn)。每一個(gè)函數(shù)節(jié)點(diǎn)具有確定數(shù)目的子節(jié)點(diǎn)。

2.4 質(zhì)量規(guī)則庫(kù)的構(gòu)建

存儲(chǔ)規(guī)則需出于易存儲(chǔ)、易調(diào)用和易于管理的目的出發(fā)，這樣在后期的分析統(tǒng)計(jì)才更有效率。本項(xiàng)目采用q-ET的樹(shù)型結(jié)構(gòu)特征用xml的方式搭建質(zhì)量規(guī)則庫(kù)。

3? 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)的工作流程主要是數(shù)據(jù)采集、規(guī)則設(shè)計(jì)、規(guī)則運(yùn)用以及問(wèn)題數(shù)據(jù)記錄。系統(tǒng)分?jǐn)?shù)據(jù)抽樣采集、數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估、數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估和問(wèn)題處理展示界面。

在數(shù)據(jù)抽樣采集頁(yè)面，用戶可添加采集點(diǎn)、設(shè)定采集點(diǎn)變量以及邏輯定義;在規(guī)則設(shè)計(jì)頁(yè)面，包括規(guī)則數(shù)量添加、規(guī)則變量設(shè)定等功能;數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估顯示了規(guī)則執(zhí)行的選擇;問(wèn)題處理展示則是對(duì)問(wèn)題數(shù)據(jù)處理結(jié)果的展示。

4? 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)電力物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)質(zhì)量的幾個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了研究，但由于電力物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)多、數(shù)據(jù)量較為龐大，在處理這些數(shù)據(jù)的時(shí)候需要綜合考慮多方面的因素才能制定不同的評(píng)估規(guī)則，另外一個(gè)需要注意的問(wèn)題，則是如何使不同評(píng)估規(guī)則之間不產(chǎn)生沖突，使所有規(guī)則都能相互包含。另外，充分地運(yùn)用統(tǒng)計(jì)工具，結(jié)合數(shù)據(jù)挖掘的理論，有效提高數(shù)據(jù)評(píng)估的效率，進(jìn)一步加強(qiáng)信息化對(duì)電力物聯(lián)網(wǎng)的支撐力度。

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