一种低压侧三相四线计量装置零线接线异常的诊断方法与流程

1.本发明属于电能计算技术领域，具体涉及一种低压侧三相四线计量装置零线接线异常的诊断方法。


背景技术：

2.三相电压平衡是保证电能质量、节约能耗、维护供电安全的基础。引起三相电压不平衡的原因众多，包括表计计量异常、三相负载严重不对称、电气回路零线接线异常等常见的异常原因。目前常用的排查方法为：对每一个计量三相电压不平衡的计量装置，从所有可能的异常原因中逐项进行人工排查。该种方式所需人力资源较大，消耗时间较长。如果对全部或部分可能异常原因具备自动化研判的能力，将大幅提高异常原因的排查效率。


技术实现要素：

3.本发明针对现有技术中的不足，提供一种低压侧三相四线计量装置零线接线异常的诊断方法，采用的技术方案如下：
4.一种低压侧三相四线计量装置零线接线异常的诊断方法，包括以下步骤：
5.s1、获取低压侧某三相四线计量装置的三相电压日数据曲线；
6.s2、根据三相电压日数据曲线，将同一时刻下的各相电压值组成数据组，获取若干电压数据组；
7.s3、分别计算各电压数据组的电压不平衡度，并判断三相电压是否平衡；
8.s4、分别计算各电压数据组中各相电压的幅值差，并据此判断三相电压在不同时刻是否保持相同的幅值差；
9.s5、按照s1～s3，检查同日同一台区其他三相四线计量装置的平衡状态；
10.s6、综合考虑同日同一台区三相四线计量装置的状态，判断该三相四线计量装置是否存在零线接线异常。
11.进一步地，s2中，以15min为间隔获取96个不同时刻的电压数据组，或以1h为间隔获取24个不同时刻的电压数据组，并剔除数据项不全或数据明显错误的数据组。
12.进一步地，s3中，若电压不平衡度位于平衡区间内的电压数据组所在比例大于平衡判断阈值，则认为该三相四线计量装置的三相电压平衡，否则不平衡；所述电压不平衡度ε的计算公式为：
[0013][0014]
其中，max(ua,ub,uc)和min(ua,ub,uc)分别表示同一电压数据组中ua,ub,uc三相电压中的最大值和最小值。
[0015]
进一步地，s4中，所述幅值差包括a相与b相电压间的幅值差u
ab
，以及a相与c相电压间的幅值差u
ac
，分别计算相邻时刻u
ab
和u
ac
的偏差δu
ab
和δu
ac
，并根据δu
ab
和δu
ac
的标准差判断三相电压在不同时刻是否保持相同的幅值差。
[0016]
进一步地，s6中，若该三相四线计量装置的三相电压不平衡、三相电压在不同时刻
保持相同的幅度差，且同日同台区存在至少一只三相四线计量装置的三相电压平衡，则判定该三相四线计量装置存在零线接线异常。
[0017]
进一步地，所述平衡区间为[0,2％]，所述平衡判断阈值为90％。
[0018]
进一步地，若δu
ab
和δu
ac
的标准差均落在区间[0,1v]内，则认为该三相四线计量装置的三相电压在不同时刻保持相同的幅值差。
[0019]
本发明的有益效果是：
[0020]
本发明基于对配电台区下三相计量装置的电压数据的特征分析，实现低压三相四线计量装置零线接线异常的快速诊断，该方法精简实用，易于转化为软件模块算法，实现异常点的批量自动化诊断，有效提高了计量装置三相电压不平衡异常原因的排查效率。
附图说明
[0021]
图1为本发明方法的流程示意图；
[0022]
图2为本发明实施例中某日低压侧计量的三相四线计量装置电压曲线图；
[0023]
图3为本发明实施例中同台区下另一个三相四线计量装置的同日电压曲线图。
具体实施方式
[0024]
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。
[0025]
为实现低压侧三相四线计量装置零线接线异常的快速诊断，本发明提出一种低压侧三相四线计量装置零线接线异常的诊断方法，如图1所示，其主要包括以下步骤：
[0026]
1、从自动化抄表系统中获取低压侧三相四线计量装置的三相电压曲线ua、ub、uc。
[0027]
2、分别将ua、ub、uc三相电压曲线按时刻点对应组合得到96组数据，每组数据包含3个数据项(即三相电压值)，逐组进行数据检查，剔除数据项不齐全或数据明显超出合理范围的数据组，最终得到n0组有效的数据组。在用电信息采集系统等自动化抄表系统中，配变侧通常采用15min读表间隔，日电压曲线记录数据密度为96点；用户通常采用1h读表间隔，日电压曲线记录数据密度为24点。数据组数量的多少不影响本方法的实施和效果。
[0028]
3、逐组计算n0组有效数据组的三相电压不平衡度ε，具体的计算公式如下：
[0029][0030]
其中，max(ua,ub,uc)和min(ua,ub,uc)分别表示同一时刻ua,ub,uc三相电压中的最大值和最小值。
[0031]
4、统计三相电压不平衡度落在[0,2％]区间的占比，若大于90％则认为三相电压平衡，否则不平衡。
[0032]
5、逐组计算不同时刻下三相电压间的幅值差，得到n0组电压幅值差值，所述电压幅值差值包括a相与b相电压间的幅值差值u
ab
，以及a相与c相电压间的幅值差值u
ac
:
[0033]uab
＝u
a-ub，
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0034]uac
＝u
a-uc。
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0035]
6、逐组计算相邻时刻u
ab
、u
ac
的偏差，得到n
0-1组幅值偏差值，所述偏差值的计算公式如下：
[0036]
δu
ab,i
＝u
ab,i-u
ab,i+1
，
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0037]
δu
ac,i
＝u
ac,i-u
ac,i+1
，
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)
[0038]
其中，δu
ab,i
和δu
ac,i
分别表示u
ab
、u
ac
第i时刻与第i+1时刻的差值，u
ab,i
和u
ac,i
分别为i时刻的u
ab
、u
ac
，u
ab,i+1
和u
ac,i+1
分别为i+1时刻的u
ab
、u
ac
。
[0039]
7、分别计算各幅值偏差值的标准差，若标准差均落在[0,1v]之间则认为三相电压在不同时段保持相同的幅度差。
[0040]
8、按照上述步骤，选择同一天的数据检查本台区下其他三相四线计量装置。
[0041]
9、若低压侧三相四线计量装置的三相电压不平衡、三相电压在不同时刻保持相同的幅度差，且本台区存在至少一只三相电压平衡的三相四线计量装置，则判定该低压侧计量装置高度疑似存在电能表零线接线异常，如电能表接入计量回路时表尾零线接线异常、表计内部零线连接异常。
[0042]
为了更详细的说明本发明的实施，下面以实际数据进行说明。
[0043]
获取某低压侧三相四线计量装置的历史日电压曲线(如图2)、得到96组有效数据组。逐组计算三相电压不平衡度ε，96组数据的ε均为5％左右，落在[0,2％]的概率为0，判定三相电压不平衡；逐组计相邻时刻的电压偏差δu
ab
、δu
ac
，96组δu
ab
、δu
ac
标准差分别为0.34v、0.40v，均落在[0,1v]区间；任选该台区下另一三相四线计量装置在同一日的电压曲线(如图3)，24组ε全部落在[0,2％]区间，判定三相电压平衡。综上，认为该低压侧高度疑似存在电能表零线接线异常等计量异常现象。经现场核查，发现该低压侧电能表确为表尾零线接线松动，进而引起计量异常。
[0044]
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。