一种电能表在线校准方法和系统与流程

本发明涉及电能表管控，具体是一种电能表在线校准方法和系统。

背景技术：

1、电能表是用来测量电能的仪表，是电力系统中重要的计量设备，在低电压（不超过500伏）和小电流（几十安）的情况下，电能表可直接接入电路进行测量，在高电压或大电流的情况下，电能表不能直接接入线路，需配合电压互感器或电流互感器使用，根据结构和用途不同可将电能表分为机械电能表和电子式电能表两类；

2、电能表的测量准确度直接关系到电力公司和用户的利益，因此需要对电能表进行校准，传统的电能表校准方法常需要人工进行操作，难以实现针对电能表的在线、实时且高精度的校准，不能准确掌握电能表各项运行参数的异常并准确评估针对异常运行参数的调整修复性能，且无法精准反馈电能表的运行风险和校准执行状况，不利于保证电能表的安全高效运行；

3、针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种电能表在线校准方法和系统，解决了现有技术难以实现针对电能表的在线、实时且高精度的校准，不能准确掌握电能表各项运行参数的异常并准确评估针对异常运行参数的调整修复性能，且无法精准反馈电能表的运行风险和校准执行状况，不利于保证电能表安全高效运行的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种电能表在线校准系统，包括服务器、电能表监测模块、电能表校准分析模块、恢复性检测模块、电能表评估模块和运行监管端；电能表监测模块实时采集电能表的各项运行数据，并将所采集的各项运行数据通过服务器实时传输至电能表校准分析模块；电能表校准分析模块基于电能表的各项运行数据并通过电能表校准分析以判断其运行状况，在判断存在运行数据异常时生成相应的校准反馈结果，且将校准反馈结果经服务器发送至电能表，电能表根据校准反馈结果进行相应的调整或修复；

4、恢复性检测模块用于在电能表进行调整或修复时，对其调整修复性能进行检测评估，通过分析以判断对应调整修复过程是否符合要求，并生成恢复检测正常信号或恢复检测异常信号，且将恢复检测异常信号经服务器发送至运行监管端；电能表评估模块将电能表的运行状况进行综合评估，通过分析以生成电能表运行合格信号或电能表运行不合格信号，且将电能表运行不合格信号经服务器发送至运行监管端；运行监管端接收到恢复检测异常信号或电能表运行不合格信号时发出相应预警。

5、进一步的，电能表校准分析模块的具体运行过程如下：

6、数据预处理：将接收的电能表的各项运行数据进行预处理操作，其中，预处理操作包括滤波和去噪；

7、校准算法应用：采用校准算法对预处理后的数据进行校准，其中，校准算法包括基于统计的方法和基于模型的校准方法；且校准算法根据历史运行数据和实时运行数据对电能表的各项参数进行校准检验；

8、校准结果评估：根据校准算法的输出结果，对电能表的各项参数进行评估，判断是否存在异常的运行数据，在判断存在运行数据异常时生成相应的校准反馈结果。

9、进一步的，恢复性检测模块的具体运行过程包括：

10、在电能表进行调整或修复前，通过恢时评估分析以确定相应的参照时长，在电能表接收到相应校准反馈结果的时刻并将其标记为结果接收时刻，将结果接收时刻为时间起点进行计时以得到调整时长，在调整时长达到相应的参照时长而电能表未顺利完成相应调整或修复时，生成恢复检测异常信号；在调整时长未达到相应的参照时长而电能表顺利完成相应调整或修复时，生成恢复检测正常信号。

11、进一步的，恢时评估分析的具体分析过程如下：

12、基于校准反馈结果获取到存在异常的运行数据并将其标记为运异数据，将运异数据相较于对应预设数据范围的偏离值标记为运析数据；将运析数据与相应的预设运析数据阈值进行数值比较，若运析数据超过预设运析数据阈值，则将对应运析数据标记为难调数据；若运析数据未超过预设运析数据阈值，则将对应运析数据标记为易调数据；

13、将运异数据的数量标记为运异数表值，将难调数据的数量与运异数表值的比值标记为难调数表值，将运异数表值和难调数表值进行数值计算得到恢复分级值；事先设定若干组预设恢复分级值范围，每组预设恢复分级值范围分别对应一组标准恢复时长，将恢复分级值与所有预设恢复分级值范围进行逐一比较，将包含该恢复分级值的预设恢复分级值范围标记为目标恢复范围，将目标恢复范围所对应的标准恢复时长标记为参照时长。

14、进一步的，电能表评估模块的具体运行过程包括：

15、采集到单位时间内校准反馈结果的生成次数并将其标记为校异频析值，以及采集到单位时间内生成恢复检测异常信号的次数并将其标记为恢异频析值，将恢异频析值与校异频析值的比值标记为恢异检测值；将校异频析值、恢异频析值和恢异检测值进行数值计算得到电能表评估值，将电能表检测值与预设电能表检测阈值进行数值比较，若电能表检测值超过预设电能表检测阈值，则生成电能表运行不合格信号；若电能表检测值未超过预设电能表检测阈值，则生成电能表评估合格信号。

16、进一步的，服务器与校准执行检测模块通信连接，校准执行检测模块用于设定执行检测周期，采集到电能表校准分析模块进行电能表校准分析的初始时刻，将初始时刻与事先所设定的预设校准时刻进行时间差计算以得到校时偏离值，将执行检测周期内的所有校时偏离值进行均值计算得到校时偏析值；

17、将校时偏离值与预设校时偏离阈值进行数值比较，若校时偏离值超过预设校时偏离阈值，则将对应校时偏离值标记为校时偏异值；将执行检测周期内校时偏异值的数量与校时偏离值的数量进行比值计算得到校时偏频值，将校时偏析值和校时偏频值与预设校时偏析阈值和预设校时偏频阈值分别进行数值比较，若校时偏析值或校时偏频值超过对应预设阈值，则生成校准执行异常信号。

18、进一步的，若校时偏析值和校时偏频值均未超过对应预设阈值，则采集到电能表校准分析模块结束对应电能表校准分析的时刻并将其标记为结束时刻，将结束时刻与相应的初始时刻进行时间差计算得到分析执行时长；将分析执行时长与预设分析执行时长阈值进行数值比较，若分析执行时长超过预设分析执行时长阈值，则将对应分析执行时长标记为异常执行时长；将执行检测周期内异常执行时长的数量与分析执行时长的数量的比值标记为异常执行时频值，将所有分析执行时长进行均值计算得到执行时析值；

19、将异常执行时频值、执行时析值、校时偏析值和校时偏频值进行数值计算得到校准执行值，将校准执行值与预设校准执行阈值进行数值比较，若校准执行值超过预设校准执行阈值，则生成校准执行异常信号；若校准执行值未超过预设校准执行阈值，则生成校准执行正常信号。

20、进一步的，服务器与电能表报废分析模块通信连接，服务器将电能表运行不合格信号发送至电能表报废分析模块，电能表报废分析模块接收到电能表运行不合格信号时通过电能表报废分析以判断是否生成电能表的紧急报废信号，且将紧急报废信号经服务器发送至运行监管端。

21、进一步的，电能表报废分析的具体分析过程如下：

22、采集到电能表在历史阶段中进行故障维修的次数并将其标记为故障维析值，且将电能表的生产体日期与当前日期之间的间隔时长标记为电能表间时值，以及实时采集到电能表的各项环境参数数据，将各项环境参数数据与相应的预设环境参数数据要求进行比较，若存在不符合相应预设环境参数要求的环境参数数据，则判断电能表处于环境险析状态；

23、获取到电能表在历史阶段中处于环境险析状态的总时长并将其标记为环境险析时表值，将环境险析时表值、电能表间时值和故障维析值进行数值计算得到电能表废检值，将电能表废检值与预设电能表废检阈值进行数值比较，若电能表废检值超过预设电能表废检阈值，则生成紧急报废信号。

24、进一步的，本发明还提出了一种电能表在线校准方法，该电能表在线校准方法包括以下步骤：

25、步骤一、电能表监测模块实时采集电能表的各项运行数据，并将所采集的各项运行数据实时传输至电能表校准分析模块；

26、步骤二、电能表校准分析模块基于电能表的各项运行数据并通过电能表校准分析以判断其运行状况，在判断存在运行数据异常时生成相应的校准反馈结果，电能表根据校准反馈结果进行相应的调整或修复；

27、步骤三、在电能表进行调整或修复时，恢复性检测模块对其调整修复性能进行检测评估，通过分析以判断对应调整修复过程是否符合要求，并生成恢复检测正常信号或恢复检测异常信号，且将恢复检测异常信号发送至运行监管端；

28、步骤四、电能表评估模块将电能表的运行状况进行综合评估，通过分析以生成电能表运行合格信号或电能表运行不合格信号，且将电能表运行不合格信号发送至运行监管端。

29、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

30、1、本发明中，通过电能表监测模块实时采集电能表的各项运行数据，电能表校准分析模块基于电能表的各项运行数据并通过电能表校准分析，并在判断存在运行数据异常时生成相应的校准反馈结果，电能表根据校准反馈结果进行相应的调整或修复，恢复性检测模块在电能表进行调整或修复时对其调整修复性能进行检测评估以判断是否符合要求，并生成恢复检测正常信号或恢复检测异常信号，且通过电能表评估模块将电能表的运行状况进行综合评估，实现针对电能表的在线、实时且高精度的校准，不仅能够准确掌握电能表各项运行参数的异常并准确评估针对异常运行参数的调整修复性能，还能够精准反馈电能表的运行风险状况，有利于保证电能表的安全高效运行；

31、2、本发明中，通过校准执行检测模块对执行检测周期内电能表校准分析模块的执行状况进行准确评估，在生成校准执行异常信号时使运行监管端发出相应预警，以便及时针对电能表校准分析模块进行相应的优化改善措施，保证其针对电能表的分析及时性和高效性；且在生成电能表运行不合格信号时通过电能表报废分析模块进行电能表报废分析以判断是否生成电能表的紧急报废信号，在生成紧急报废信号时对电能表进行更换，以保证后续电能计量的准确性。