基于數(shù)據(jù)挖掘的實時電力遠動傳輸異常檢測
本文關鍵詞:基于數(shù)據(jù)挖掘的實時電力遠動傳輸異常檢測,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:電力遠動傳輸異常檢測為電網(wǎng)穩(wěn)定運行提供有力的支持和保障,可以減少甚至避免電網(wǎng)異常所造成的損失。如何從大量電力遠動傳輸數(shù)據(jù)中提取有用信息,實現(xiàn)快速實時準確的異常檢測分析,是電力遠動傳輸異常檢測的主要挑戰(zhàn)。本文主要圍繞基于數(shù)據(jù)挖掘的實時電力遠動傳輸異常檢測方法展開系統(tǒng)研究,為異常檢測系統(tǒng)實現(xiàn)提供可行思路。本文首先介紹基于數(shù)據(jù)挖掘的實時電力遠動傳輸異常檢測的研究目的和意義。同時,從異常檢測和數(shù)據(jù)挖掘兩個角度對國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀進行總結介紹。針對電力遠動傳輸系統(tǒng)的特點,對電力遠動傳輸系統(tǒng)通信數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)預處理。同時,利用小波變換對通信流量信號進行頻域分析,建立基于IF-THEN規(guī)則的專家系統(tǒng),對通信信號進行初步異常檢測;另外,將通信信號小波變換的統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)加入對應廠站的特征屬性集,進行特征子集選擇,得到最優(yōu)特征子集。然后,提出基于馬氏距離的雙層聚類算法(MClu Stream算法)和基于網(wǎng)格密度的雙層聚類算法(DBClu Stream算法)對遠動傳輸數(shù)據(jù)進行算法分析。MClu Stream算法主要對K-means聚類算法和CURE聚類算法進行改進融合,并加入馬氏距離進行相似度計算,提高算法對非球面分布數(shù)據(jù)的分析能力。DBClu Stream算法則引入密度網(wǎng)格方法對K-means算法進行改進,提高在線分析階段的穩(wěn)定性;離線部分,采用DENCLUE改進密度聚類算法實現(xiàn)對任意形狀分布數(shù)據(jù)的分析。最后,分別對提出算法進行仿真分析,驗證算法的有效性和穩(wěn)定性。在得到小波變換分析和雙層聚類分析的結果后,本文利用改進貝葉斯算法對分析結果進行綜合判斷,最大限度地提高系統(tǒng)準確性,并且通過實際電力遠動傳輸數(shù)據(jù)仿真對改進貝葉斯算法的有效性進行驗證。同時,利用實時計算框架Storm實現(xiàn)基于貝葉斯算法的實時電力遠動傳輸異常檢測系統(tǒng),并通過分布式計算框架Hadoop對系統(tǒng)中部分計算進行優(yōu)化,提高系統(tǒng)并發(fā)率,降低計算時延。
【關鍵詞】:電力遠動 異常檢測 小波變換 聚類算法 實時分布式計算
【學位授予單位】:上海交通大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TP311.13;TM732
【目錄】:
- 摘要3-5
- ABSTRACT5-10
- 第一章 緒論10-18
- 1.1 研究背景和意義10-11
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-16
- 1.2.1 異常檢測研究現(xiàn)狀11-12
- 1.2.2 知識發(fā)現(xiàn)12-13
- 1.2.3 數(shù)據(jù)挖掘算法13-16
- 1.3 課題研究內(nèi)容與論文構成16-18
- 第二章 數(shù)據(jù)預處理及小波變換分析18-35
- 2.1 引言18
- 2.2 電力遠動傳輸系統(tǒng)18-19
- 2.3 數(shù)據(jù)預處理19-22
- 2.4 小波變換22-24
- 2.5 經(jīng)典小波變換算法24-27
- 2.6 小波變換在異常檢測的應用27-34
- 2.7 本章小結34-35
- 第三章 基于聚類算法的電力遠動傳輸異常檢測35-55
- 3.1 引言35
- 3.2 聚類算法種類和原理35-38
- 3.3 基于馬氏距離的雙層聚類算法MClu Stream38-45
- 3.3.1 算法原理38-39
- 3.3.2 在線部分:K-means改進聚類算法39
- 3.3.3 離線部分:基于馬氏距離的CURE改進聚類算法39-41
- 3.3.4 仿真分析41-45
- 3.4 基于網(wǎng)格密度的雙層聚類算法DBClustream45-54
- 3.4.1 算法原理45-47
- 3.4.2 在線部分:基于網(wǎng)格密度的K-means改進聚類算法47-49
- 3.4.3 離線部分:DENCLUE改進聚類算法49-51
- 3.4.4 仿真分析51-54
- 3.5 本章小結54-55
- 第四章 基于改進貝葉斯算法的實時異常檢測系統(tǒng)55-69
- 4.1 引言55
- 4.2 基于改進貝葉斯算法的電力遠動傳輸異常檢測55-60
- 4.3 基于實時計算框架Storm的實時異常檢測系統(tǒng)60-64
- 4.4 基于Hadoop的實時異常檢測系統(tǒng)優(yōu)化64-68
- 4.5 本章小結68-69
- 第五章 總結與展望69-71
- 5.1 全文的研究內(nèi)容69-70
- 5.2 未來工作展望70-71
- 附錄71-75
- 附錄一:基于Storm的實時異常檢測系統(tǒng)拓撲結構及節(jié)點代碼71-73
- 附錄二:基于Hadoop的優(yōu)化系統(tǒng)計算代碼73-75
- 參考文獻75-80
- 致謝80-81
- 攻讀碩士學位期間已發(fā)表或錄用的論文81-83
【參考文獻】
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本文編號:320501
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