一种同期线损测量平台、损测测量方法及存储介质与流程

本发明属于配电网线损计算技术领域，尤其涉及一种同期线损测量平台、损测测量方法及存储介质。

背景技术：

目前，电量和线损率是电网企业的核心经营指标，是直观反映企业收入和成本的最重要的数据。而线损率作为一项综合反映电网运行中各环节损耗的指标，集中体现了生产、调度、营销等各项核心业务的管理水平。

由于数据采集系统的覆盖面不够广，自动化程度较低，造成电力企业在进行统计线损率计算时，其供电量与售电量统计表现出非同期性，测量不准确。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现在的同期线损测量方法测量结果不准确，实时性不佳。而且现有技术对线损异常分段各数据集进行相关性分析中，不能给出线损异常的可能原因，不能辅助电力用户进行线损问题排查。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种同期线损测量平台、损测测量方法及存储介质。

本发明是这样实现的，一种同期线损测量方法，包括：

步骤一，对基于配电网的用户端以及配电网设施选择数据采集节点；

步骤二，基于选取的所述数据采集节点进行传感器以及数据采集设备的布置；

步骤三，利用布置的所述传感器以及所述数据采集设备采集配电网运行动态数据和用户端负荷的动态数据；

步骤四，单片机或控制器对采集的所述配电网运行动态数据和用户端负荷的动态数据进行校正，获得所述单片机或控制器能够进行识别并进行数据处理的有效第三数据；

步骤五，对所述有效第三数据进行数据处理，并对区域中一定时间范围内的售电量进行统计；

步骤六，对数据处理、售电量统计后的数据进行同期线损率的计算，以及判断的线损率同比变化率是否超出预设阈值，若超出，则分析相应异常原因；并将分析得到的异常判断结果采用实时通信技术传输给云端。

进一步，所述步骤四单片机或控制器对采集的所述配电网运行动态数据和用户端负荷的动态数据进行校正的方法包括：

获取待校正的动态数据，所述待校正的动态数据包括配电网运行动态数据和用户端负荷的动态数据；

所述待校正的动态数据定义为所述单片机或控制器可识别的第一格式；将所述第一格式进行格式转换为第二格式，所述第二格式定义为所述单片机或控制器可识别的第二数据；对所述第二数据进行数据清洗，删除无用数据，获得所述单片机或控制器能够进行识别并进行数据处理的有效第三数据。

进一步，所述步骤五所述对有效第三数据进行数据处理的方法包括：

第一步，对有效第三数据中多普勒变化范围以及多普勒变化率的变化范围分段，与插入的导频信息匹配进行粗捕获；

第二步，对粗捕获的信号进行频偏补偿，然后对带有残余多普勒频偏的信号做人工频移、分集处理、解调得到后期需同期线损率计算的数据。

进一步，所述第一步插入导频信息的方法包括：

将有效第三数据经bpsk调制后进行ifft预处理，得到待发送数据xs[m]；为待发送数据xs[m]等间隔插入一段比例为λ＝k/(k+m)的导频数据xsp[k]，令k+m＝n，得到发送数据为xs[n]；n，m，k分别是发送数据总长度、有效第三数据长度、导频数据长度。

进一步，所述第一步与插入的导频信息匹配进行粗捕获的方法包括：

(1)经过测控传输信道，带有多普勒频偏fd以及多普勒一次变化率fa的有效第三数据经采样为xr[n]：

其中h(n)为信道增益系数，n(n)为高斯白噪声；

(2)从有效第三数据xr[n]中提取对应位置的导频信息xrp[k]：

其中h(k)和n(k)分别为对应导频位置处的信道增益系数和高斯白噪声；

(3)将最大多普勒区间[-fdmax,fdmax]划分为n段，称作n个多普勒频偏通道，将最大多普勒变化率区间[-famax,famax]划分为m段，称作m个多普勒变化率通道，并产生n*m个如下形式的载波，则经过第ki个多普勒频偏、第kj个多普勒变化率通道的载波为：

其中是多普勒频偏通道的第i个通道对应的多普勒频偏，是多普勒变化率通道的第j个通道对应的多普勒变化率；其中i＝1,2,…,n，j＝1,2,…,m；

(4)将xrp[k]与各个通道的相乘经过滤波器后做fft变换，在频域搜索最大值vi,j；

(5)在获得的n*m个vi,j最大值中再次搜索最大值vmax(i,j)，此时最大值所在的通道预设的和作为本次粗捕获的结果，分别记做fd'，fa'。

进一步，所述步骤六对数据处理、售电量统计后的数据进行同期线损率的计算包括：

基于所有传感设备上传的数据构建至少两种空间分辨率的线损变化数据集；

分析所有传感设备上传的数据构建至少两种空间分辨率的线损要素数据集；

采用奇异值分解法对所述线损变化数据集和所述线损要素数据集进行转换得到时间系数项；

对所述时间系数项由大到小进行排序，基于前n对时间系数项进行计算得到相关系数，即得到对线损率影响大的同期线损率数据。

进一步，所述步骤六所述判断的线损率同比变化率是否超出预设阈值，若超出，则分析相应异常原因，具体包括：

确定线损率变化率超出阈值的线路，进行线路定位，确定线损率超标的分段点位置；

通过对分段点所有传感设备上传的数据与超标时间内线损率变化进行相关性分析，确定对线损率影响大的因素；

基于确定的对线损率影响大的因素确定异常原因。

本发明的另一目的在于提供一种实施同期线损测量平台包括：

节点数据采集模块，用于对基于配电网的用户端以及配电网设施进行数据采集节点选取；基于选取的所述数据采集节点进行传感器以及数据采集设备的布置；

传感器以及数据采集设备，用于采集配电网运行动态数据和用户端负荷的动态数据；

单片机或控制器，用于对采集的所述配电网运行动态数据和用户端负荷的动态数据进行校正，获得能够进行识别并进行数据处理的有效第三数据；对所述有效第三数据进行数据处理，并对区域中一定时间范围内的售电量进行统计；

同期线损率异常分析模块，用于对数据处理、售电量统计后的数据进行同期线损率的计算，以及判断的线损率同比变化率是否超出预设阈值，若超出，则分析相应异常原因；

通信模块，用于并将同期线损率异常分析模块分析得到的异常判断结果采用实时通信技术传输给云端。

进一步，所述同期线损测量平台进一步包括：

输出模块，与单片机或控制器连接，用于输出线损率计算结果以及分析得到的异常判断结果；

存储模块，与单片机或控制器连接，用于存储节点数据采集模块、传感器以及数据采集设备、单片机或控制器以及同期线损率异常分析模块的处理后信息。

本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，储存有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机应用所述同期线损测量方法。

结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明实现了电网统计线损率计算的同期性，还原了真实的统计线损率，为线损管理及治理决策提供了准确依据。本发明结合各测点实时数据集，提出了同期化线损计算方法，线损异常分段的定位方法以及提出多维度线损相关性分析方法，对线损异常分段各数据集进行相关性分析，给出线损异常的可能原因，辅助电力用户进行线损问题排查。

本发明的单片机或控制器采用国产芯片，新选型的国产芯片是32位cortex-m0核，最高速度可达26.2144mhz，具有标准swd调试接口；内置256kbflash存储器，具有写保护和加密功能，支持isp和iap；32k字节的sram，带奇偶校验；可实时监测异常，包括flash校验和错误，sram奇偶校验错误，内存地址错误和内存对齐错误。该国产芯片相对于常用的进口芯片，在部分功能上可完全取代进口芯片。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的同期线损测量方法流程图。

图2是本发明实施例提供的单片机或控制器对采集的所述配电网运行动态数据和用户端负荷的动态数据进行校正的方法流程图。

图3是本发明实施例提供的对有效第三数据进行数据处理的方法流程图。

图4是本发明实施例提供的与插入的导频信息匹配进行粗捕获的方法流程图。

图5是本发明实施例提供的对数据处理、售电量统计后的数据进行同期线损率的计算流程图。：

图6是本发明实施例提供的判断的线损率同比变化率是否超出预设阈值，若超出，则分析相应异常原因流程图。

图7是本发明实施例提供的实施同期线损测量平台示意图。图中：1、节点数据采集模块；2、传感器以及数据采集设备；3、单片机或控制器；4、同期线损率异常分析模块；5、通信模块；6、输出模块；7、存储模块。

具体实施方式

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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种同期线损测量平台及方法，下面结合附图对本发明作详细的描述。

如图1所示，本发明提供一种同期线损测量方法，包括：

s101，对基于配电网的用户端以及配电网设施选择数据采集节点；

s102，基于选取的所述数据采集节点进行传感器以及数据采集设备的布置；

s103，利用布置的所述传感器以及所述数据采集设备采集配电网运行动态数据和用户端负荷的动态数据；

s104，单片机或控制器对采集的所述配电网运行动态数据和用户端负荷的动态数据进行校正，获得所述单片机或控制器能够进行识别并进行数据处理的有效第三数据；

s105，对所述有效第三数据进行数据处理，并对区域中一定时间范围内的售电量进行统计；

s106，对数据处理、售电量统计后的数据进行同期线损率的计算，以及判断的线损率同比变化率是否超出预设阈值，若超出，则分析相应异常原因；并将分析得到的异常判断结果采用实时通信技术传输给云端。

下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步描述。

实施例1

如图2所示，单片机或控制器对采集的所述配电网运行动态数据和用户端负荷的动态数据进行校正的方法包括：

s201，获取待校正的动态数据，所述待校正的动态数据包括配电网运行动态数据和用户端负荷的动态数据；

s202，所述待校正的动态数据定义为所述单片机或控制器可识别的第一格式；将所述第一格式进行格式转换为第二格式，所述第二格式定义为所述单片机或控制器可识别的第二数据；对所述第二数据进行数据清洗，删除无用数据，获得所述单片机或控制器能够进行识别并进行数据处理的有效第三数据。

实施例2

如图3所示，对有效第三数据进行数据处理的方法包括：

s301，对有效第三数据中多普勒变化范围以及多普勒变化率的变化范围分段，与插入的导频信息匹配进行粗捕获；

s302，对粗捕获的信号进行频偏补偿，然后对带有残余多普勒频偏的信号做人工频移、分集处理、解调得到后期需同期线损率计算的数据。

优选地，所述第一步插入导频信息的方法包括：

将有效第三数据经bpsk调制后进行ifft预处理，得到待发送数据xs[m]；为待发送数据xs[m]等间隔插入一段比例为λ＝k/(k+m)的导频数据xsp[k]，令k+m＝n，得到发送数据为xs[n]；n，m，k分别是发送数据总长度、有效第三数据长度、导频数据长度。

如图4所示，所述步骤s301与插入的导频信息匹配进行粗捕获的方法包括：

s401，经过测控传输信道，带有多普勒频偏fd以及多普勒一次变化率fa的有效第三数据经采样为xr[n]：

其中h(n)为信道增益系数，n(n)为高斯白噪声；

s402，从有效第三数据xr[n]中提取对应位置的导频信息xrp[k]：

其中h(k)和n(k)分别为对应导频位置处的信道增益系数和高斯白噪声；

s403，将最大多普勒区间[-fdmax,fdmax]划分为n段，称作n个多普勒频偏通道，将最大多普勒变化率区间[-famax,famax]划分为m段，称作m个多普勒变化率通道，并产生n*m个如下形式的载波，则经过第ki个多普勒频偏、第kj个多普勒变化率通道的载波为：

其中是多普勒频偏通道的第i个通道对应的多普勒频偏，是多普勒变化率通道的第j个通道对应的多普勒变化率；其中i＝1,2,…,n，j＝1,2,…,m；

s404，将xrp[k]与各个通道的相乘经过滤波器后做fft变换，在频域搜索最大值

s405，在获得的n*m个vi,j最大值中再次搜索最大值vmax(i,j)，此时最大值所在的通道预设的和作为本次粗捕获的结果，分别记做fd'，fa'。

实施例3

如图5所示，对数据处理、售电量统计后的数据进行同期线损率的计算包括：

s501，基于所有传感设备上传的数据构建至少两种空间分辨率的线损变化数据集；

s502，分析所有传感设备上传的数据构建至少两种空间分辨率的线损要素数据集；

s503，采用奇异值分解法对所述线损变化数据集和所述线损要素数据集进行转换得到时间系数项；

s504，对所述时间系数项由大到小进行排序，基于前n对时间系数项进行计算得到相关系数，即得到对线损率影响大的同期线损率数据。

实施例4

如图6所示，判断的线损率同比变化率是否超出预设阈值，若超出，则分析相应异常原因，具体包括：

确定线损率变化率超出阈值的线路，进行线路定位，确定线损率超标的分段点位置；

通过对分段点所有传感设备上传的数据与超标时间内线损率变化进行相关性分析，确定对线损率影响大的因素；

基于确定的对线损率影响大的因素确定异常原因。

实施例5

如图7所示，本发明提供一种实施同期线损测量平台包括：

节点数据采集模块1，用于对基于配电网的用户端以及配电网设施进行数据采集节点选取；基于选取的所述数据采集节点进行传感器以及数据采集设备的布置；

传感器以及数据采集设备2，用于采集配电网运行动态数据和用户端负荷的动态数据；

单片机或控制器3，用于对采集的所述配电网运行动态数据和用户端负荷的动态数据进行校正，获得能够进行识别并进行数据处理的有效第三数据；对所述有效第三数据进行数据处理，并对区域中一定时间范围内的售电量进行统计；

同期线损率异常分析模块4，用于对数据处理、售电量统计后的数据进行同期线损率的计算，以及判断的线损率同比变化率是否超出预设阈值，若超出，则分析相应异常原因；

通信模块5，用于并将同期线损率异常分析模块分析得到的异常判断结果采用实时通信技术传输给云端。

输出模块6，与单片机或控制器连接，用于输出线损率计算结果以及分析得到的异常判断结果；

存储模块7，与单片机或控制器连接，用于存储节点数据采集模块、传感器以及数据采集设备、单片机或控制器以及同期线损率异常分析模块的处理后信息。

下面结合实验数据对本发明的效果作进一步描述。

实验表明，本发明结合各测点实时数据集，提出了同期化线损计算方法，线损异常分段的定位方法以及提出多维度线损相关性分析方法，对线损异常分段各数据集进行相关性分析，给出线损异常的可能原因，辅助电力用户进行线损问题排查。

以上所述，仅为本发明较优的具体的实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。