一种基于相关性筛选的电能表计量误差分析方法与流程

1.本发明涉及配电网自动化技术领域，尤其涉及一种基于相关性筛选的电能表计量误差分析方法。


背景技术：

2.随着社会整体用电量的不断增加，用于计量用电量的电能表越来越受到重视。电能表能否准确计量关系到用户与电力企业之间的信任关系，而在现实生活中，电能表由于自身质量问题以及使用时间、使用环境的影响，可能会出现计量失准，如果电能表出现计量失准，则势必会给供用电其中一方带来经济损失。目前电力公司一般采取人工使用仪器抽查或者定期更换电表的方法来规避电能表计量失准问题，但这样做时间、经济成本都较高且效率低下。因此电力公司提出了智能电表误差在线检测的构想，且已有一些专家对此进行了一些研究，提出基于线性回归算法对采集到的数据进行分析从而实现对电能表误差的监测。但现有的电能表误差计算方法都存在可靠性问题，其原因主要在于总表到各个子表的线路存在一定程度的线路损耗，造成损耗的因素有线路阻抗、环境影响、电磁干扰等，很难将这些影响因素考虑全面并将其量化，这就导致电能表计量误差与线路损耗难以区分，故计算所得误差系数不准确，判断可靠性低。


技术实现要素：

3.本发明针对上述问题，克服现有技术的不足，提出一种基于相关性筛选的电能表计量误差分析方法，仅需添加智能断路器设备获取表箱内全部子表和表箱进线处的用电功率数据即可进行计量误差分析。
4.为了实现上述目的，本发明采取如下技术方案：
5.一种基于相关性筛选的电能表计量误差分析方法，包括以下步骤：
6.步骤1，智能断路器通过485通讯线采集表箱内各子表15分钟粒度有功功率数据与表箱进线处的15分钟粒度有功功率数据，表箱内子表15分钟粒度有功功率数据在此简称为子表功率数据，表箱进线处的15分钟粒度有功功率数据在此简称为总表功率数据，采集时间为24小时；
7.步骤2，用表箱端总表功率数据减去所有子表功率数据的加和求出表箱功率偏差值；
8.步骤3，基于皮尔逊相关系数筛选用于计算误差系数的子表；
9.步骤4，计算误差系数；
10.步骤5，智能断路器根据计算出的误差系数判断超差表并将判断结果上传至主站。
11.进一步地，所述智能断路器安装在表箱内。
12.进一步地，所述步骤2中计算表箱功率偏差值的公式为：
13.14.其中m表示此表箱内子表的个数，n表示数据采集点的个数，x
ij
表示第j个数据采集点第i个子表的功率读数，y
j
表示第j个数据采集点的总表功率读数，l
j
表示第j个数据采集点的表箱功率偏差值。
15.进一步地，所述步骤3中基于皮尔逊相关系数筛选用于计算误差系数的子表的过程为：
16.步骤s1:求各子表功率数据和表箱功率偏差值的均值，计算公式为：
[0017][0018][0019]
其中表示第i个子表n个功率数据的均值，表示n个表箱功率偏差值的均值；
[0020]
步骤s2:求各子表功率数据和表箱功率偏差值之间的皮尔逊相关系数，计算公式为：
[0021][0022]
corr(x
i
,l)表示第i个子表功率数据和表箱功率偏差值的皮尔逊相关系数；
[0023]
步骤s3:将步骤s2中计算得到的各皮尔逊相关系数按绝对值从大到小的顺序排序，筛选出绝对值较大的的前80％的子表用于后续求解误差系数。
[0024]
进一步地，所述步骤4中电能表计量误差估计系数的具体求法为：
[0025][0026]
其中向量l∈r
n
表示功率偏差值，矩阵x∈r
p
×
n
表示表箱内经过步骤3筛选后的剩余子表的功率数据，p表示经过步骤3筛选后的剩余子表个数。
[0027]
进一步地，所述步骤5中智能断路器判断超差表的标准为：将步骤4计算出的误差系数的绝对值大于0.02的表定位为超差表。
[0028]
本发明的有益效果是：仅需添加智能断路器设备获取表箱内全部子表和表箱进线处的用电功率数据即可进行计量误差分析。超差表识别结果准确，易于实现，节约了时间与经济成本。
附图说明
[0029]
图1为本发明的总体流程图。
[0030]
图2为本发明实施例所述表箱的内部接线示意图。
[0031]
图3为本发明实施例中表箱内各子表功率与表箱功率偏差值的皮尔逊相关系数的绝对值的柱状图。
[0032]
图4为本发明实施例提供的表箱内用于求解的子表的估计误差系数图。
具体实施方式
[0033]
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不限定本发明。
[0034]
结合附图1，一种基于相关性筛选的电能表计量误差分析方法，包括以下步骤：
[0035]
步骤1，安装在表箱内的智能断路器通过485通讯线采集表箱内各子表15分钟粒度有功功率数据与表箱进线处的15分钟粒度有功功率数据，表箱内子表15分钟粒度有功功率数据在此简称为子表功率数据，表箱进线处的15分钟粒度有功功率数据在此简称为总表功率数据，采集时间为24小时；
[0036]
实施例提供的表箱内含15个子表，连接如图2所示。
[0037]
步骤2，用表箱端总表功率数据减去所有子表功率数据的加和求出表箱功率偏差值；计算表箱功率偏差值的公式为：
[0038][0039]
其中m表示此表箱内子表的个数，n表示数据采集点的个数，x
ij
表示第j个数据采集点第i个子表的功率读数，y
j
表示第j个数据采集点的总表功率读数，l
j
表示第j个数据采集点的表箱功率偏差值。
[0040]
步骤3，基于皮尔逊相关系数筛选用于计算误差系数的子表；计算过程为：
[0041]
步骤s1:求各子表功率数据和表箱功率偏差值的均值，计算公式为：
[0042][0043][0044]
其中表示第i个子表n个功率数据的均值，表示n个表箱功率偏差值的均值；
[0045]
步骤s2:求各子表功率数据和表箱功率偏差值之间的皮尔逊相关系数，计算公式为：
[0046][0047]
corr(x
i
,l)表示第i个子表功率数据和表箱功率偏差值的皮尔逊相关系数；
[0048]
步骤s3:将步骤s2中计算得到的各皮尔逊相关系数按绝对值从大到小的顺序排序，筛选出绝对值较大的的前80％的子表用于后续求解误差系数。
[0049]
附图3为本发明实施例中表箱内各子表功率与表箱功率偏差值的皮尔逊相关系数的绝对值的柱状图，若将值从大到小排序，则表箱内的1、2、3号子表的值处于后20％，故1、2、3号子表将会被剔除，不参与后续求解误差系数的过程。
[0050]
步骤4，计算误差系数；计量误差估计系数的具体求法为：
[0051][0052]
其中向量l∈r
n
表示功率偏差值，矩阵x∈r
p
×
n
表示表箱内经过步骤3筛选后的剩余子表的功率数据，p表示经过步骤3筛选后的剩余子表个数。
[0053]
步骤5，智能断路器根据计算出的误差系数判断超差表并将判断结果上传至主站。智能断路器判断超差表的标准为：将步骤4计算出的误差系数的绝对值大于0.02的表定位为超差表。
[0054]
通过图4得知，最终判断出四个超差表，判断结果与实际核查结果一致。
[0055]
上述实施例是对本发明的具体实施方式的说明，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可做出各种变换和变化以得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应归入本发明的专利保护范围。