基于关联度的台区相位识别方法与流程

本发明涉及电力领域，尤其涉及一种基于关联度的台区相位识别方法。

背景技术：

针对集中器和电表的相位自动识别技术在计量自动化系统中的应用有利于对台区分相负荷和分组损耗进行量化，实现台区线损的精确的监控与分析，是电网损耗管理的必然趋势；其可以在保证台区配变功率平衡及安全的基础上，尽量减小电力输送过程中的损耗，有助于线损管理人员有针对性发现问题和解决问题，对进一步提高台区配电网经济运行水平有很大实用价值。

为了精确获取台区内的单相电表相位信息以及集中器的相位信息，现有的相位识别方法主要通过停电方式进行相位检测。在利用停电方式检测相位时，需要针对台区内的所属区域实施停电，势必会影响该台区内的居民日常生活。

近年来，利用更换新型路由模块检测相位的方式逐渐被采用。日常抄电过程主要是将从节点(电表、采集器)的相位信息抄回并存储在路由模块中，然后由集中器去读取存储在路由模块中的节点(电表、采集器)相位信息并再存储读到的节点相位信息到该集中器内。采取更换新型路由模块方式检测相位时，即在路由模块上增加台区电能表相位功能。但是，采取更换新型路由模块方式检测相位时，需要台区内的集中器、路由模块和电能表都支持才可以使用，即电能表与集中器需要增添适配模块，以适配更换后的新型路由模块。一旦推广该方案，需要全面替换旧产品，导致成本过高。不仅如此，采用该方案的主动权在于路由模块的生产厂家，由于每个路由模块生产厂家通常会采用不同的相位识别方案，这也必然会造成资源浪费。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种基于关联度的台区相位识别方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：基于关联度的台区相位识别方法，用于集中器、总表以及m个单相电表所形成的台区相位识别系统，其特征在于，所述基于关联度的台区相位识别方法包括如下步骤1～步骤7：

步骤1，所述集中器在预设时间段内按照预设时间间隔分别同时采集所述总表的三相电压值以及任一所述单相电表的电压数据，对应得到所述总表的三相电压值集合和该任一单相电表的电压值集合；其中，所述预设时间段标记为y，所述预设时间间隔标记为w，所述集中器在该预设时间段内的采集总次数标记为n；所述集中器在第x次采集的总表的a相电压值标记为uax，所述集中器在第x次采集的总表的b相电压值标记为ubx，所述集中器在第x次采集的总表的c相电压值标记为ucx；所述该任一单相电表为m个单相电表中的第m个单相电表，所述集中器在第x次采集的该第m个单相电表的电压值标记为umx；1≤m≤m，1≤x≤n；表示对数值向下取整；

步骤2，以所述集中器在任一次采集的该单相电表电压值作为参考序列，并结合该任一次所对应采集的总表的三相电压值，计算得到对应该任一次的基于该单相电表电压值的差序列，并得到对应所有采集次数的基于该单相电表电压值的总差序列；其中，假设所述集中器在第i次采集的该单相电表电压值为umi，对应该第i次的基于该单相电表电压值的差序列标记为si，si＝{△1(i),△2(i),△3(i)}，对应所有采集次数的基于该单相电表电压值的总差序列标记为s，s＝{si}：

步骤3，获取所述总差序列中的最大值以及所述总差序列中的最小值；其中，所述总差序列中的最大值标记为△max，所述总差序列中的最小值标记为△min：

△max＝max(△1(1),△2(1),△3(1)，…，△1(n),△2(n),△3(n))；

△min＝min(△1(1),△2(1),△3(1)，...，△1(n),△2(n),△3(n))；

步骤4，计算集中器每一次所采集的该单相电表电压值分别与对应的总表的三相电压值之间的关联系数；其中，所述集中器在第i次采集的该单相电表电压值umi与对应的总表的a相电压值uai、b相电压值ubi以及c相电压值uci之间的关联系数分别标记为γ(uai,umi)、γ(ubi,umi)和γ(uci,umi)：

δ为分辨系数，且δ∈[0,1]；

步骤5，计算所述集中器已采集的该单相电表电压值分别与对应的所述总表三相电压值之间的关联度；其中，所述集中器已采集的该单相电表电压值um分别与对应的所述总表的a相电压值ua、b相电压值ub以及c相电压值uc之间关联度分别标记为γ(ua,um)、γ(ub,um)和γ(uc,um)：

步骤6，比较判断步骤5中所得所有关联度中的最大关联度值，并将该最大关联度值所对应总表的该相电压作为该单相电表所接的电压相别；其中，所述最大关联度值标记为γmax：γmax＝max(γ(ua,um)，γ(ub,um),γ(uc,um))；

步骤7，按照步骤1～步骤6的方式，依次分别得到剩余m-1个单相电表所接的电压相别。

优选地，所述步骤4中的分辨系数δ＝0.5。

再改进，所述基于关联度的台区相位识别方法还包括：针对任一单相电表，通过多次重复执行步骤1～步骤6，对应得到针对该任一单相电表所接电压相别的多个判定结果，并将所述多个判定结果中具有最大次数的电压相别作为当前该任一单相电表所接电压相别的最终判定结果。

再改进，所述基于关联度的台区相位识别方法还包括：针对任一单相电表，通过按照预设检测识别次数重复执行步骤1～步骤6，对应得到针对该任一单相电表所接电压相别的多个判定结果，并且判断所述多个判定结果的电压相别不一致时，执行告警提示的步骤。

进一步地，所述预设检测识别次数为3次。

与现有技术相比，本发明的优点在于：由于用户所使用的单相电表的电压必定与同一台区内的集中器三相电压(a相电压、b相电压和c相电压)中的某一相电压变化趋势有一定的关联，基本此种情况，本发明中的台区相位识别方法通过计算台区内任一单相电表电压分别与总表三相电压之间的关联度，并且将所得所有关联度中的最大关联度所对应总表的该相电压作为该任一单相电表所接的电压相别，由此实现了不需要改动现有台区，也不需要针对集中器和各单相电表增填适配用的模块，只需要将基于本方案所设计的程序在集中器进行升级，就能够分别完成对台区内各单相电表所接电压相别的准确识别，有效地节约了实现台区相位识别的成本。

附图说明

图1为本实施例中基于关联度的台区相位识别方法流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1所示，本实施例中基于关联度的台区相位识别方法，用于集中器、总表以及m个单相电表所形成的台区相位识别系统，该基于关联度的台区相位识别方法包括如下步骤1～步骤7：

步骤1，集中器在预设时间段内按照预设时间间隔分别同时采集所述总表的三相电压值以及任一所述单相电表的电压数据，对应得到总表的三相电压值集合和该任一单相电表的电压值集合；其中，此处的预设时间段标记为y，预设时间间隔标记为w，集中器在该预设时间段y内的采集总次数标记为n，表示对数值向下取整；该集中器在第x次采集的总表的a相电压值标记为uax，集中器在第x次采集的总表的b相电压值标记为ubx，集中器在第x次采集的总表的c相电压值标记为ucx；该任一单相电表为m个单相电表中的第m个单相电表，集中器在第x次采集的该第m个单相电表的电压值标记为umx；1≤m≤m，1≤x≤n；

步骤2，以该集中器在任一次采集的该单相电表电压值作为参考序列，并结合该任一次所对应采集的总表的三相电压值，计算得到对应该任一次的基于该单相电表电压值的差序列，并得到对应所有采集次数的基于该单相电表电压值的总差序列；其中，假设该集中器在第i次采集的该单相电表电压值为umi，对应该第i次的基于该单相电表电压值的差序列标记为si，si＝{△1(i),△2(i),△3(i)}，对应所有采集次数的基于该单相电表电压值的总差序列标记为s，s＝{si}：

例如，假设集中器在该预设时间段y内的采集总次数n＝5，集中器在第2次采集的该单相电表电压值为um2，对应该第2次的基于该单相电表电压值的差序列标记为s2，s2＝{△1(2),△2(2),△3(2)}；其中：

对应所有采集次数的基于该单相电表电压值的总差序列标记为s，s＝{s1,s2,s3,s4,s5}＝{△1(1),△2(1),△3(1),…,△1(5),△2(5),△3(5)}；

步骤3，获取总差序列s中的最大值以及该总差序列s中的最小值；其中，该总差序列s中的最大值标记为△max，总差序列s中的最小值标记为△min：

△max＝max(△1(1),△2(1),△3(1)，…，△1(n),△2(n),△3(n))；

△min＝min(△1(1),△2(1),△3(1)，…，△1(n),△2(n),△3(n))；

步骤4，计算集中器每一次所采集的该单相电表电压值分别与对应的总表的三相电压值之间的关联系数；其中，所述集中器在第i次采集的该单相电表电压值umi与对应的总表的a相电压值uai、b相电压值ubi以及c相电压值uci之间的关联系数分别标记为γ(uai,umi)、γ(ubi,umi)和γ(uci,umi)：

δ为分辨系数，且δ∈[0,1]；

假设步骤3所得总差序列s中的最大值△max＝△2(1)，假设步骤3所得总差序列s中的最小值△min＝△3(5)；对应到该步骤4中，集中器在第2次采集的该单相电表电压值um2与对应的总表的a相电压值ua2、b相电压值ub2以及c相电压值uc2之间的关联系数分别标记为γ(ua2,um2)、γ(ub2,um2)和γ(uc2,um2)：

当然，本实施例中的分辨系数δ优选设置为δ＝0.5

步骤5，计算该集中器已采集的该单相电表电压值分别与对应的总表三相电压值之间的关联度；其中，该集中器已采集的该单相电表电压值um分别与对应的该总表的a相电压值ua、b相电压值ub以及c相电压值uc之间关联度分别标记为γ(ua,um)、γ(ub,um)和γ(uc,um)：

具体地，仍然以n＝5为例做出说明，该集中器已采集的该单相电表电压值um分别与对应的该总表的a相电压值ua、b相电压值ub以及c相电压值uc之间关联度分别标记为γ(ua,um)、γ(ub,um)和γ(uc,um)：

步骤6，比较判断步骤5中所得所有关联度中的最大关联度值，并将该最大关联度值所对应总表的该相电压作为该单相电表所接的电压相别；其中，该最大关联度值标记为γmax：γmax＝max(γ(ua,um)，γ(ub,um),γ(uc,um))；

例如，假设经针对所有的关联度(共计三个)γ(ua,um)、γ(ub,um)和γ(uc,um)比较判断后，确定所有关联度中的最大关联度γmax＝γ(ub,um)，则本实施例中将在该步骤6中将关联度γ(ub,um)所对应总表的该相电压，即b相电压作为该单相电表(即该第m个单相电表)所接的电压相别；

步骤7，按照步骤1～步骤6的方式，依次分别得到剩余m-1个单相电表所接的电压相别。

当然，为了进一步提高针对单相电表所接的电压相别判定结果，本实施例中的该基于关联度的台区相位识别方法还包括：针对任一单相电表，通过多次重复执行步骤1～步骤6，对应得到针对该任一单相电表所接电压相别的多个判定结果，并将所述多个判定结果中具有最大次数的电压相别作为当前该任一单相电表所接电压相别的最终判定结果。

当然，作为另一种有效的改进方式，还可以针对任一单相电表，通过按照预设检测识别次数重复执行步骤1～步骤6，对应得到针对该任一单相电表所接电压相别的多个判定结果，并且判断这多个判定结果的电压相别不一致时，执行告警提示。例如，此处的预设检测识别次数设置为3次。

尽管以上详细地描述了本发明的优选实施例，但是应该清楚地理解，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。