一种基于大数据的电力信息处理系统

本发明涉及电力信息处理，具体为一种基于大数据的电力信息处理系统。

背景技术：

1、在现代社会，电力已经成为人们日常生活和工作中不可或缺的能源。从各种电器设备在日常生活中的应用，到各种机械设备在工作中的运行，几乎所有活动都离不开电力的支持。因此，电力供应的稳定性和可靠性对于整个社会和经济来说至关重要；

2、然而，传统的电力信息处理方式通常基于单一的历史电力资源输送数据来进行预测和分配，这种方式无法准确反映当前的用电需求和供电状况，导致电力资源的分配和需求之间存在不平衡，从而导致电力资源分配无法及时满足用户需求，产生电力供需不平衡的情况，这不仅给用户带来用电不便，而且也可能导致系统的不稳定运行造成了资源的浪费，降低了能源的利用效率；

3、为了解决上述缺陷，现提供一种技术方案。

技术实现思路

1、本发明的目的用于解决现有的电力信息处理方式通常基于单一的历史电力资源输送数据来进行预测和分配，无法准确反映当前的用电需求和供电状况，导致电力资源的分配和需求之间存在不平衡的问题，而提出一种基于大数据的电力信息处理系统。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种基于大数据的电力信息处理系统，包括数据采集模块、服务器、用电情况监测模块、用电需求预测模块、电力情况监测模块、电力资源分配模块和分配终端；

4、所述数据采集模块用于采集电力相关数据，电力相关数据包括历史用电状态参数、影响用电状态参数和电力运行状态参数，并将其通过服务器分别发送到对应的用电情况监测模块、用电需求预测模块、电力情况监测模块；

5、所述用电情况监测模块对用户的历史用电状态参数进行监测得到电量评估值、用电时段值和高耗器量值，由此对用户的用电行为状态进行分析处理，据此得到用户的用电行为评估系数；

6、所述用电需求预测模块用于对影响用电状态参数进行监测得到天气影响因子，再调取用户的用电行为评估系数，由此对用户的用电需求进行分析处理，据此得到需求类型信号，并将需求类型信号发送到电力资源分配模块，其中，需求类型信号包括一级需求信号、二级需求信号和三级需求信号；

7、所述电力情况监测模块用于对电力供电站的电力运行状态参数进行监测得到供电能力值、供电电压波动评估值和供电故障值，由此对电力供电站的电力运行状态进行分析处理，据此得到电力运行类型信号，并将电力运行类型信号发送到电力资源分配模块，其中，电力运行类型信号包括a级电力运行信号和b级电力运行信号；

8、所述电力资源分配模块用于接收需求类型信号和电力运行类型信号，由此进行电力资源分配分析处理，据此触发对应的分配指令，并将对应的分配指令发送到分配终端，分配终端依据对应的分配指令进行对应的电力资源输送。

9、作为本发明的进一步改进，对用户的历史用电状态参数进行监测的具体操作过程如下：

10、通过获取单位时间内用户的历史用电状态参数中的用电量，并将其标定为ydi，并将各监测时间点的用电量进行均值分析，依据公式：得到均值用电量其中，i表示单位时间内的各监测时间点的集合，且i＝1，2，3……n；n表示监测时间点的总数量，将各监测时间点的用电量与均值用电量进行差值分析，由此得到用电量评估值；

11、通过获取用电时间段内各监测时间点的用电量评估值，设置用电量评估阈值，将用电量评估值与用电量评估阈值进行比较分析，当用电量评估值大于用电量评估阈值时，则将该监测时间点的用电量标记为峰值用电量；当用电量评估值大于等于用电量评估阈值时，则将该监测时间点的用电量标记为平稳用电量；统计用电时间段内峰值用电量的数量和平稳用电量的数量，并将峰值用电量的数量和平稳用电量的数量进行相除，由此得到用电时间段的评估值并标记为用电时段值；

12、通过获取各电器设备的用电时段值，设置各电器设备的用电时段阈值，将用电时段值与用电时段阈值进行比较分析，将用电时段值大于用电时段阈值的电器设备标定为高耗电器，统计用户的高耗电器的数量并标记为高耗器量值。

13、作为本发明的进一步改进，对用户的用电行为状态进行分析处理，具体操作过程如下：

14、通过提取用户的电量评估值、用电时段值和高耗器量值，并分别标记为ydpi、sdz和ghz，并提取三者数值进行归一化处理，依据公式：得到用户的用电行为评估系数pgz；其中，i表示单位时间内的各监测时间点的集合，且i＝1，2，3……n；n表示监测时间点的总数量，ydp*表示参考电量评估值，β1、β2和β3分别表示为电量评估值、用电时段值和高耗器量值的权重系数，且β1＞β2＞β3。

15、作为本发明的进一步改进，对影响用电状态参数进行监测的具体操作过程如下：

16、通过气象设备对接下来一段时间内的影响用电状态参数中的天气数据进行获取，其中天气数据包括气温、湿度、降雨量和风速，并分别标记为qwjg、sdjg、jyjg和fsjg，提取气温、湿度、降雨量和风速的数值进行归一化处理，依据公式：得到天气影响因子θ，其中，j表示一段时间内的各监测时间点的集合，j＝1，2，3……n1，n1表示监测时间点的总数量，g表示用户类型，qw*、sd*、jy*和fs*分别表示参考气温、参考湿度、参考降雨量和参考风速，η1、η2、η3和η4分别表示气温影响程度、湿度影响程度、降雨量程度和风速影响程度的权重系数，且η1＞η2＞η3＞η4。

17、作为本发明的进一步改进，对用户的用电需求进行分析处理，具体操作过程如下：

18、通过调取用户的用电行为评估系数pgz和天气影响因子θ的数值进行计算处理，依据公式：xqp＝pgz×θ，得到用户的用电需求评估系数xqp；

19、设置用电需求评估系数的三个需求梯度对比区间，分别为第一梯度需求区间xqah1，第二梯度需求区间xqah2和第三梯度需求区间xqah3，且xqah1＝&xqah2＝2&xqah3，其中，xqah1＞xqah2＞xqah3，&表示梯度的倍数，且&的具体数值的设定由本领域技术人员在具体电力信息处理实例中进行具体设置；

20、当用电需求评估系数处于预设的第一梯度需求区间xqah1时，则生成一级需求信号，当用电需求评估系数处于预设的第二梯度需求区间xqah2时，则生成二级需求信号，当用电需求评估系数处于预设的第三梯度需求区间xqah3时，则生成三级需求信号。

21、作为本发明的进一步改进，对电力供电站的电力运行状态进行分析处理，具体操作过程如下：

22、通过获取当前监测时间段内电力供电站的电力运行状态参数中的电源容量、输电线路容量和变电站容量，并将电源容量、输电线路容量和变电站容量分别乘以对应的权重系数再相加得到电力供电站的供电能力值并标记为nlz；

23、通过获取当前监测时间段内电力供电站的电力运行状态参数中的供电电压，并将电力供电站的供电电压与额定供电电压进行比较分析，当电力供电站的供电电压大于额定供电电压时，则将电力供电站的供电电压状态判定为正常供电状态，当电力供电站的供电电压小于等于额定供电电压时，则将电力供电站的供电电压状态判定为异常供电状态；统计当前监测时间段内电力供电站的供电电压被判定为正常供电状态的次数和异常供电状态的次数，并将当前监测时间段内电力供电站的供电电压被判定为正常供电状态的次数与异常供电状态的次数进行占比分析，依据公式：得到电力供电站的供电电压波动评估值dyz，其中，a1＞a2，且a1、a2为预设因子，具体因子的设置，由本领域技术人员根据实际情况合理设置，需要说明的是，g正表示当前监测时间段内电力供电站的供电电压被判定为正常供电状态的次数，g异表示当前监测时间段内电力供电站的供电电压被判定为异常供电状态的次数；

24、通过获取当前监测时间段内电力供电站的电力运行状态参数中的停电次数、过热预警次数和电力故障次数，将其标定为tdc、gry和dgc并将其进行归一化处理，依据公式：ybz＝tdc×e1+gry×e2+dgc×e3，得到电力供电站的供电故障值ybz，其中e1、e2和e3分别表示为停电次数、过热预警次数和电力故障次数的修正因子，且e3＞e2＞e1；

25、通过提取电力供电站的供电能力值nlz、供电电压波动评估值dyz和供电故障值ybz的数值进行归一化处理，依据公式：得到电力供电站的电力运行状态评估系数dpz，其中，b1、b2和b3分别表示为供电能力值、供电电压波动评估值和供电故障值的比例系数，且b1＞b2＞b3；

26、设置电力供电站的电力运行状态评估系数的阈值，将电力供电站的电力运行状态评估系数与电力供电站的电力运行状态评估阈值进行比较分析，当电力运行状态评估系数大于等于电力运行状态评估阈值时，则生成a级电力运行信号，当电力运行状态评估系数小于电力运行状态评估阈值时，则生成b级电力运行信号。

27、作为本发明的进一步改进，进行电力资源分配分析处理，具体操作过程如下：

28、当捕捉到一级需求信号和a级电力运行信号，则触发一阶分配指令，并将一阶分配指令发送到分配终端，当分配终端接收到一阶分配指令时，则需要在k1时间段内进行电力资源输送；

29、当捕捉到二级需求信号和a级电力运行信号，则触发二阶分配指令，并将二阶分配指令发送到分配终端，当分配终端接收到二阶分配指令时，则需要在k2时间段内进行电力资源输送；

30、当捕捉到一级需求信号和b级电力运行信号或三级需求信号和a级电力运行信号，则均触发三阶分配指令，并将三阶分配指令发送到分配终端，当分配终端接收到三阶分配指令时，则需要在k3时间段内进行电力资源输送；

31、当捕捉到二级需求信号和b级电力运行信号或三级需求信号和b级电力运行信号，则均触发四阶分配指令，并将四阶分配指令发送到分配终端，当分配终端接收到四阶分配指令时，则需要在k4时间段内进行电力资源输送。

32、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

33、本发明，通过对历史用电状态参数进行监测和分析，可以评估用户的用电行为状态，并得到用户的用电行为评估系数，从而实现了帮助电力系统更好地理解用户需求和用电习惯，为用户提供个性化的电力服务，同时通过合理引导用户用电可以提升能源利用效率；

34、通过监测影响用电状态参数并结合用户的用电行为评估系数，可以对用户的用电需求进行分析和预测，从而实现了有助于电力系统合理安排电力供应计划，提前做好调度和资源配置，确保电力供应的及时性和适应性；

35、通过对电力供电站电力运行状态参数进行监测和分析，从而实现了对供电站的电力供应能力进行评估，确保电力供应的稳定性和可靠性；

36、通过接收需求类型信号和电力运行类型信号，并进行电力资源分配分析处理，可以根据实际情况触发相应的分配指令，确保电力资源的合理配置和分配，从而实现了有助于满足不同用户的需求，并在电力供应紧张或特殊情况下做出灵活的调整，提高电力供应的效率和质量。