电能质量监测系统95 概率大值的top-k 优化研究.pdf

ELECTRIC POWER IT 中图分类号：TP301.6　　文献标志码：B　　文章编号：1672-4844(2013)01-0020-05 电能质量监测系统 95 概率 大值的 top-k 优化研究 李斌 ，郭雅娟 ，陈锦铭 ，袁 晓冬 （江苏省 电力公 司 电力科学研究院 , 江苏 南京 2 11103 ） 摘要：文章针对 电能质量监测 系统 中的海量数据处理 问题 以及 95 概率大值计算 的特点 ，提 出一种 top-k 优化算法。通过分析概率大值算法 中的空间复杂度和 时间复杂度 ，在 空间维 度上引入 临时表 ，使得 空间的 占用 由多列排序成为一列排序；在 时间维度上查询有 限最值 ， 使得整列数据排序成为前 5% 列数据的排序。实验结果表明 ，经过空间维度、时间维度优化 后 的 top-k 算法有效地解决 了电压 、电流、功率等海量测量数据的耗 内存大、处理速度慢等 问题。该算法不仅适用于电能质量监测 系统 中的 95 概率大值 的计算 ，而且能应用于 90 概 率大值 、99 概率大值等的计算。 技 关键词：电能质量监测； top-k 算法；概率大值 术 研 究 管理 ，必然面临海量数据采集 、分析 、处理等 问题 。文 0 引言 章将研究分析 电能质量 95 概率大值 的海量数据处理 电能质量在线监测 的研究 已成 为 电工技术领域 问题 ，并引入 top-k 查询来进行优化 。 的前沿性热 门课题 ，吸引 了一 大批来 自电力 系统 、电 电能质 量 现象 是 一 种 物 理 现象 ，其 特别 之 处 在 力 电子 、计 算 机 软硬 件 开发 、人 工 智 能 、数 据 库 等各 于 它 以一 定 概 率 随机 地 出现 或 消 失 。对 于 电力 系 个学科 的专家学者 。电能质量 的监测研究分 为 3 类： 统 中电能质量 的监测不是对某一 电气参数 的简单测 ①专 门测量各类 干扰负荷或补偿设备在投运 电网运 量 ，而 是 需 要 在 一 定 时 间段 内记 录 电能 质 量 现 象 。 行之前对 电网的电能质量各种指标 的影 响；②定期或 因此 ，建 立 一套 全 省 乃 至全 国的 电能质 量 监 测 系统 不定期监测分析 电力用户 的特殊 电能质量 问题；③按 具有重要 的意义 。 照 电能质量标 准对 大型干扰源和变 电站进行 连续跟 为 了快 速 量 化 电能质 量 扰 动水 平 、全 面客 观地 踪在线监测 。前 2 类监测 主要 针对某一特定需求进 描述 电气扰动对负荷 的影 响 ，电能质量监测系统必须 行 电能质量 问题分析 ，而 电能质量 的在线监测则具有 有一套公正 、有效 的电能质量指标 ，进 而能实 时提取 指标全面、实时性好 、效率高 、能更高层次管理监控 电 电能质量扰动数据 。本 系统监测 的电能质量扰动包 网的实 际运行情况等优点 。电能质量在线监测 的未 括事件型 电能质量扰动和变化型 电能质量扰动 ，也分 来 发展趋势必然是更加智 能化 ，即除具有采集 、显示 别称 为暂态扰动 和稳态扰动 。暂态扰动属 于二维 的 等功能外 ，还具有一定 的判断、综合评估 、分析决策等 电磁扰动 ，包括 幅值 和持续 时间。暂态扰动从 幅值维 功能[1] 。 目前全 国各省市在建或 已投运 的省 网一级 的 度划分 为 电压暂 降、电压