(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111423105.4 (22)申请日 2021.11.26 (71)申请人 国网山东省电力公司营销服 务中心 （计量中心） 地址 250001 山东省济南市 市中区大观园 经二路15 0号 申请人 国网山东省电力公司电力科 学研究 院　 国家电网有限公司 (72)发明人 张志　陈祉如　郭亮　荆臻　赵曦　 梁雅洁　杜艳　李琮琮　王新库　 (74)专利代理 机构 济南圣达知识产权代理有限 公司 372 21 代理人 朱忠范(51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06K 9/62(2022.01) G06N 3/04(2006.01) G06N 3/08(2006.01) G06N 20/20(2019.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 113/04(2020.01) (54)发明名称 基于生成对抗网络的电能计量设备状态仿 真生成方法及系统 (57)摘要 本公开提供了一种基于生成对抗网络的电 能计量设备状态仿真生成方法及系统， 包括： 获 取电能计量 设备运行的相关信息， 并从中确定与 电能计量设备状态变化相关的影 响因素； 基于预 先训练的状态仿真生成模型及预设的与电能计 量设备状态相关影 响因素的上下文特征， 获得电 能计量设备状态仿真序列； 其中， 所述状态仿真 生成模型的训练包括： 基于电能计量设备运行的 历史相关信息， 提取与电能计量设备状态变化相 关影响因素的上下文特征； 基于所述上下文特 征， 构建电能计量设备状态序列的联合嵌入表 征， 作为训练样本的真实数据； 利用随机噪声构 造电能计量 设备状态序列伪造数据， 并基于上下 文特征构建伪造联合嵌入表征， 作为训练样本的 生成样本； 实现模型训练。 权利要求书2页 说明书10页 附图3页 CN 114169156 A 2022.03.11 CN 114169156 A 1.一种基于生成对抗网络的电能计量设备状态仿真生成方法， 其特 征在于， 包括： 获取电能计量设备运行的相关信 息， 并从中确定与电能计量设备状态变化相关的影响 因素； 基于预先训练的状态仿真生成模型及预设的与电能计量设备状态相关影响因素的上 下文特征， 获得电能计量设备状态仿真序列； 其中， 所述状态仿真生成模型的训练包括： 基于电能计量设备运行的历史相关信 息， 提 取与电能计量设备状态变化相关影响因素 的上下文特征； 基于所述上下文特征， 构建电能 计量设备状态序列的联合嵌入表征， 作为训练样本的真实数据； 利用随机噪声构造电能计 量设备状态序列伪造数据， 并基于所述上下文特征构建伪造联合嵌入表征， 作为训练样本 的生成样本； 实现模型训练。 2.如权利要求1所述的一种基于生成对抗网络的电能计量设备状态仿真生成方法， 其 特征在于， 对于获得的电能计量设备状态仿 真序列， 利用随机森林方法， 对于同一上下文 特 征下生成的仿 真电能计量设备状态序列进 行优化， 减弱未训练的上下文 特征输入对仿 真结 果的不利影响。 3.如权利要求1所述的一种基于生成对抗网络的电能计量设备状态仿真生成方法， 其 特征在于， 所述确定与电能计量设备状态变化相关的影响因素， 具体为： 从获取的电能计量 设备运行环境数据中提取， 与电能计量设备状态变化相关度大于预设相关度阈值的影响因 素。 4.如权利要求1所述的一种基于生成对抗网络的电能计量设备状态仿真生成方法， 其 特征在于， 所述提取与电能计量设备状态变化相关影响因素的上下文 特征， 具体为： 基于确 定的与电能计量设备状态变化相关的影响因素， 从获得的电能计量设备运行的历史相关信 息中进行 数据的提取。 5.如权利要求1所述的一种基于生成对抗网络的电能计量设备状态仿真生成方法， 其 特征在于， 所述构建电能计量设备状态序列的条件分布嵌入表征， 具体为： 基于从历史相关 信息中获取的电能计量设备的状态序列、 其上下文特征数据以及预先训练的LSTM网络， 采 用数据加权求和获得电能计量设备状态和上下文状态的组合隐状态， 实现电能计量设备状 态序列的条件分布嵌入表征。 6.如权利要求1所述的一种基于生成对抗网络的电能计量设备状态仿真生成方法， 其 特征在于， 所述状态仿真生成模型采用序列生成对抗网络模型。 7.如权利要求1所述的一种基于生成对抗网络的电能计量设备状态仿真生成方法， 其 特征在于， 所述电能计量设备运行的相关信息包括电能计量设备运行状态数据及电能计量 设备运行环境数据。 8.一种基于生成对抗网络的电能计量设备状态仿真生成系统， 其特 征在于， 包括： 影响因素确定单元， 其用于获取电能计量设备运行的相关信息， 并从中确定与电能计 量设备状态变化相关的影响因素； 仿真序列生成单元， 其用于基于预先训练 的状态仿真生成模型及预设的与电能计量设 备状态相关影响因素的上 下文特征， 获得电能计量设备状态仿真序列； 模型训练单元， 其用于所述状态仿真生成模型的训练包括： 基于电能计量设备运行的 历史相关信息， 提取与电能计量设备状态变化相关影响因素 的上下文特征； 基于所述上下权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114169156 A 2文特征， 构建电能计量设备状态序列的联合嵌入表征， 作为训练样本的真实数据； 利用随机 噪声构造电能计量设备状态序列伪造数据， 并基于所述上下文特征构建伪造联合嵌入表 征， 作为训练样本的生成样本； 实现模型训练。 9.一种计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于， 该程序被处理器执 行时实现如权利要求1 ‑7任一项所述的基于生成对抗网络的电能计量设备状态仿 真生成方 法中的步骤。 10.一种计算机设备， 包括存储器、 处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计 算机程序， 其特征在于， 所述处理器执行所述程序时实现如权利要求 1‑7任一项所述的基于 生成对抗网络的电能计量设备状态仿真生成方法中的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114169156 A 3