一种电能表表计失准在线监测的方法与流程

1.本发明涉及一种电能表表计失准在线监测的方法。


背景技术：

2.近年来，随着智能电网的发展和人们生活水平不断提升，居民用户对精准精益用电服务需求也在不断增长。面对这日益增长的需求。国网和南网已经完成了电子式智能电表的部署，取代了原有的机械式电能表。通过电子式智能电表强大的采集能力可轻松获取电压、电流、有功和电量等数据。
3.智能电表作为供电公司与用户交易的主要依据，其自身的计量精度受到用户、供电公司和国家有关部门的高度重视。虽然智能电表计量精度更高且可同时进行数据存储交互，但是其自身的电器元件非常多，其对外界的温湿度、磁场的变化十分敏感，当现场环境十分复杂多变时可能造成电能表停走、飞走、倒走的发生。虽然以上情况偶然发生，但是一旦发生容易造成客户的不满和质疑，造成不必要的矛盾。如何对智能电表进行实时的监控，及时准确的发现故障解决故障，是供电公司急需面对的问题。
4.因此，需要一种电能表表计失准在线监测的方法以解决上述问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种电能表表计失准在线监测的方法。
6.本发明的电能表表计失准在线监测的方法，包括以下步骤：
7.1)、在表箱处安装用电监测终端，采集表箱进线处时段t内的电压和电流数据并计算正向有功电能t，所述用电监测终端抄读分钟级采集器采集到的所述表箱中n个电表的时段t内的正向有功电能e1,
…en
；
8.2)、计算时段t内所述表箱进线处的正向有功电能和表箱中n个电表正向有功电能之和的偏差值ε：
9.e
′
＝e1+
…
+en[0010][0011]
其中：e1,
…en
分别表示此表箱中n个电表的正向有功电能；
[0012]
e'表示此表箱中各电表的正向有功电能之和；
[0013]
e表示此表箱进线处的正向有功电能；
[0014]
ε表示此表箱的正向有功电能偏差值；
[0015]
3)、当偏差值ε1《ε《ε2时，利用第一模型计算所述表箱中n个电表在时段t内的正向有功电能偏差系数γ1,
…
,γn：
[0016]
e＝α1i
a2
t+α2i
b2
t+α3i
c2
t+α0i
02
t+β1i
12
t+
…
+β
nin2
t+γ1e1+
…
+γ
nen
[0017]i02
＝i
a2
+i
b2
+i
c2-iai
b-iai
c-ibic[0018]
式中：α1、α2、α3和α0：表示此表箱进线处a、b、c和零线阻抗；
[0019]
β1,
…
,βn分别表示此表箱中n个电表的阻抗；
[0020]
γ1,
…
,γn分别表示此表箱中n个电表在时段t内的正向有功电能偏差系数；
[0021]
i1,
…
,in分别表示此表箱中n个电表在时段t内的平均电流；
[0022]
ia、ib、ic和i0分别表示此表箱总进线的a、b、c和0线电流；
[0023]
当偏差值ε2《ε时，利用第二模型计算所述表箱n个电表在时段t内的正向有功电能偏差系数γ1,
…
,γn：
[0024]
e＝γ1e1+
…
+γ
nen
；
[0025]
4)、利用下式计算表箱中电表的偏差系数误差：
[0026]
yi＝{γ1,
…
γj…
,γm}，0《j≤m，m＝t/t
[0027][0028]
式中，yi表示此表箱中的第i个电表在周期t内的偏差系数集合；
[0029]
表示此表箱中的第i个电表上一时段对下一时段的偏差系数误差；
[0030]
如果第i个电表周期t内某个时段的偏差系数误差大于ε3或周期t内多个时段的偏差系数误差均大于ε4，则上报该电表失准。
[0031]
更进一步的，时段t为15分钟。
[0032]
更进一步的，周期t为24小时。
[0033]
更进一步的，步骤4)中，如果第i个电表在周期t内的电量小于1度，则对该电表不做失准上报。
[0034]
更进一步的，步骤2)中，当偏差值ε《ε1时，则所述表箱中电表无失准。
[0035]
更进一步的，ε3》ε4。
[0036]
更进一步的，ε1《ε2。
[0037]
更进一步的，ε1和ε3均为4％-5.5％。
[0038]
更进一步的，ε2为8.5％-10％。对于表计失准，当偏差值在ε
1-ε2区间内浮动，可能存在表计失准，使用第二模型进行计算。当偏差值在ε2以上区间内浮动，此表箱误差值已经很大，为降低计算的复杂度，使用第一模型进行计算。
[0039]
更进一步的，ε4为2％-3％。
[0040]
有益效果：本发明的电能表表计失准在线监测的方法可实时监测电能表表计情况并当发生表计失准时及时上报事件。
附图说明
[0041]
图1为电能表表计失准在线监测系统的整体框架图；
[0042]
图2为电能表表计失准在线监测的方法的流程示意图。
具体实施方式
[0043]
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。
[0044]
实施例1：
[0045]
请参阅图1所示，本发明的电能表表计失准在线监测的方法，采用电能表表计失准
在线监测系统，其包括主站、用电监测终端、电能表、hplc和4g模块。
[0046]
请参阅图2所示，本发明的电能表表计失准在线监测的方法的具体实施步骤如下：
[0047]
步骤1：在表箱处安装用电监测终端，采集表箱进线处15分钟级的电压、电流数据并计算15分钟内的正向有功电能。用电监测终端通过hplc抄读分钟级采集器采集到的表箱中各电表的15分钟实时正向有功电能。
[0048]
步骤2：表箱进线处的正向有功电能和表箱中各电表正向有功电能之和计算偏差值ε。由于实际表箱中有线路线损和固定线损，所以表箱进线处的正向有功总电能并不完全与各电表正向有功电能之和相等。当偏差值5％《ε《10％时需计算其线损所耗电能，提高表计失准的识别成功率，此时需执行步骤3.1的模型1。当ε》10％时，由于其本身偏差值较大，为了降低计算复杂度执行步骤3.2的模型2。
[0049]e′
＝e1+
…
+en[0050][0051]
其中：
[0052]
e1,
…en
表示此表箱中电表1-n的正向有功电能；
[0053]
e'表示此表箱中各电表的正向有功电能之和；
[0054]
e表示此表箱进线处的正向有功电能；
[0055]
ε表示此表箱的正向有功电能偏差值；
[0056]
步骤3.1：当ε1《ε《ε2时，采集全天96个时段的时段号、表箱电表数量、电表实时正向有功电能，表箱进线处正向有功总电能使用模型2计算正向有功电能偏差系数。其中，ε1的范围为4％-5.5％，ε2的范围为8.5％-10％。优选的，ε1为5％，ε2为10％。
[0057]
模型1：
[0058]
e＝α1i
a2
t+α2i
b2
t+α3i
c2
t+α0i
02
t+β1i
12
t+
…
+β
nin2
t+γ1e1+
…
+γ
nen
[0059]
其中：
[0060]
①
α1、α2、α3、α0：表示此表箱进线处到表箱各电表的a、b、c相阻抗值和零线阻抗值，由算法计算得出。
[0061]
ia、ib、ic、i0：表示此表箱总进线的a、b、c、0线电流，其中0线电流根据以下公式计算可得出。
[0062]i02
＝i
a2
+i
b2
+i
c2-iai
b-iai
c-ibic[0063]
根据此时段的时长15分钟、表箱总进线的a、b、c、0线电流和阻抗值，即可计算得出其线路线损所耗电能，既模型1中的：
[0064]
α1i
a2
t+α2i
b2
t+α3i
c2
t+α0i
02
t
[0065]
②
β1,
…
,βn：表示此表箱中各电表1～n的阻抗，由电表自身功耗计算得出。
[0066]
i1,
…
,in：表示此表箱中电表1～n的时段内平均电流，此平均电流是获取此时段内的分钟级电流并计算得出。
[0067]
根据此时段的时长15分钟、各电表电流和阻抗值，即可计算得出其固定线损所耗电能。
[0068]
既模型1中的：
[0069]
β1i
12
t+
…
+β
nin2
t
[0070]
③
γ1,
…
,γn：表示此表箱中各电表1～n的正向有功电能偏差系数，是所求的未知数；
[0071]
④
e1,
…en
：表示此表箱中各电表1～n该时段的实时正向有功电能；
[0072]
⑤
e：表示此
[0073]
步骤3.2：当ε》ε2时，采集全天96个时段的时段号、表箱电表数量、电表实时正向有功电能，表箱实时a、b、c相正向有功总电能使用模型1计算正向有功电能偏差系数。其中，ε2的范围为8.5％-10％。优选的，ε2为10％。
[0074]
模型2：
[0075]
e＝γ1e1+
…
+γ
nen
：
[0076]
其中：
[0077]
①
e1,
…en
：表示此表箱中各电表1～n该时段的实时正向有功电能；
[0078]
②
γ1,
…
,γn：表示此表箱中各电表1～n的正向有功电能偏差系数，是所求的未知数。
[0079]
③
e：表示此表箱进线处该时段的实时正向有功总电能；
[0080]
步骤4：对于上下端偏差系数超过ε1的表箱，使用模型1或模型2对单日内多段数据分析后的结果，对偏差系数误差稳定且超过ε4的单电表报电表失准(若该表日电量小于1度，则不上报该表)1日上报1次，定位到具体电表。
[0081]
yi＝{γ1,
…
γj…
,γn}0《j≤96
[0082][0083]
若此电表某时段的偏差系数误差或单日内多时段内偏差系数误差均大于ε4则上报该电表失准。
[0084]
其中：yi表示此表箱中的某电表单日偏差系数集合；表示此表箱中的某电表上一时段对下一时段的偏差系数误差；ε3的范围为4％-5.5％，优选的，ε3为5％。ε4的范围为2％-3％，优选的，ε4的范围为2％。
[0085]
步骤5：根据输出结果，若为失准则上报该电表的失准事件。由主站下发工单给专业工作到场处理。
[0086]
发明原理：通常情况下，电能表根据自身采集到的电压、电流等数据完成失压、欠压、过压、失流、断流、过流、断相等事件的判断并能主动上报采集器，但其自身的时钟超差、计量失准、停走、飞走等情况并不感知。只有用户对用电费用产生疑问并投诉时，供电公司才会派人来查看。这种被动的处理计量异常的方式效率低下，也容易引起客户的不满。
[0087]
本发明提出的电能表表计失准在线监测的方法可实时监测电能表表计情况并当发生表计失准时及时上报事件。

技术特征：
1.一种电能表表计失准在线监测的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)、在表箱处安装用电监测终端，采集表箱进线处时段t内的电压和电流数据并计算正向有功电能e，所述用电监测终端抄读分钟级采集器采集到的所述表箱中n个电表的时段t内的正向有功电能e1，...e
n
；2)、计算时段t内所述表箱进线处的正向有功电能和表箱中n个电表正向有功电能之和的偏差值ε：e
′
＝e1+
…
+e
n
其中：e1，...e
n
分别表示此表箱中n个电表的正向有功电能；e
′
表示此表箱中各电表的正向有功电能之和；e表示此表箱进线处的正向有功电能；ε表示此表箱的正向有功电能偏差值；3)、当偏差值ε1＜ε＜ε2时，利用第一模型计算所述表箱中n个电表在时段t内的正向有功电能偏差系数γ1，...，γ
n
：e＝α1i
a2
t+α2i
b2
t+α3i
c2
t+α0i
02
t+β1i
12
t+
…
+β
n
i
n2
t+γ1e1+
…
+γ
n
e
n
i
02
＝i
a2
+i
b2
+i
c2-i
a
i
b-i
a
i
c-i
b
i
c
式中：α1、α2、α3和α0：表示此表箱进线处a、b、c和零线阻抗；β1，...，β
n
分别表示此表箱中n个电表的阻抗；γ1，...，γ
n
分别表示此表箱中n个电表在时段t内的正向有功电能偏差系数；i1，...，i
n
分别表示此表箱中n个电表在时段t内的平均电流；i
a
、i
b
、i
c
和i0分别表示此表箱总进线的a、b、c和0线电流；当偏差值ε2＜ε时，利用第二模型计算所述表箱n个电表在时段t内的正向有功电能偏差系数γ1，...，γ
n
：e＝γ1e1+
…
+γ
n
e
n
；4)、利用下式计算表箱中电表的偏差系数误差：y
i
＝{γ1，
…
γ
j
...，γ
m
}，0＜j≤m，m＝t/t式中，y
i
表示此表箱中的第i个电表在周期t内的偏差系数集合；表示此表箱中的第i个电表上一时段对下一时段的偏差系数误差；如果第i个电表周期t内某个时段的偏差系数误差大于ε3或周期t内多个时段的偏差系数误差均大于ε4，则上报该电表失准。2.如权利要求1所述电能表表计失准在线监测的方法，其特征在于，时段t为15分钟。3.如权利要求1所述电能表表计失准在线监测的方法，其特征在于，周期t为24小时。4.如权利要求1所述电能表表计失准在线监测的方法，其特征在于，步骤4)中，如果第i个电表在周期t内的电量小于1度，则对该电表不做失准上报。5.如权利要求1所述电能表表计失准在线监测的方法，其特征在于，步骤2)中，当偏差
值j＜ε1时，则所述表箱中电表无失准。6.如权利要求1所述电能表表计失准在线监测的方法，其特征在于，ε3＞ε4。7.如权利要求1所述电能表表计失准在线监测的方法，其特征在于，ε1＜ε2。8.如权利要求1所述电能表表计失准在线监测的方法，其特征在于，ε1和ε3均为4％-5.5％。9.如权利要求1所述电能表表计失准在线监测的方法，其特征在于，ε2为8.5％-10％。10.如权利要求1所述电能表表计失准在线监测的方法，其特征在于，ε4为2％-3％。

技术总结
本发明公开了一种电能表表计失准在线监测的方法，包括以下步骤：在表箱处安装用电监测终端，采集表箱进线处时段内的电压和电流数据并计算正向有功电能，所述用电监测终端抄读分钟级采集器采集到的所述表箱中n个电表的时段内的正向有功电能；计算时段内所述表箱进线处的正向有功电能和表箱中n个电表正向有功电能之和的偏差值ε；当偏差值5％<ε时，分别利用第一模型和第二模型计算表箱中n个电表在时段t内的正向有功电能偏差系数；计算表箱中电表的偏差系数误差，如果电表的大于5％或多个时段的均大于2％，则上报该电表失准。本发明的电能表表计失准在线监测的方法可实时监测电能表表计情况并当发生表计失准时及时上报事件。报事件。报事件。


技术研发人员：韩飞 马霞 吴晟宇 顾超群 刘林
受保护的技术使用者：江苏智臻能源科技有限公司
技术研发日：2023.06.08
技术公布日：2023/8/31