一种台区线损智能化感知稽查系统的制作方法

1.本发明属于智能电网配电自动化技术领域，特别涉及一种台区线损智能化感知稽查系统。


背景技术：

2.在输送和分配电能过程中，电力网中各个元件所产生的功率损失和电能损失以及其他损失，如窃电或线路连接方式不对等，统称为线路损失(供电损失)，简称线损。对城市供电部门来说，线损电量通常包括从变电站主变压器至用户电能表上的所有电能损失，现有的线损有可能是通过绕开电能表无法计入电能表，导致线路损失严重，而针对大量居民或工业用电，由于用户数量巨大，有时很难直接从海量用户中排查出哪些用户存在用电异常造成的线损，如何在不停止供电的基础上保证电网供电安全的基础上进行线损的稽查，这是一个电网智能化的难点。


技术实现要素：

3.本发明一种台区线损智能化感知稽查系统，包括采集模块、第一计算模块、第二计算模块、比较模块、控制器和供电电源；
4.所述采集模块，用于采集台区内用户电能表的第一设定时间段内电压数据、电流数据以及负荷的总功；
5.所述第一计算模块，用于通过所述总功确定所述第一设定时间段内每一相的平均功，通过所述平均功除以每相的电压值和第一设定时间段的乘积得到每相的设定电流值，
6.所述第二计算模块，用于接收所述第一计算模块计算的每相的设定电流值，根据所述采集模块的电流数据得到每相的实际电流值，计算每相的设定电流值和每相的实际电流值的差值，通过所述差值确定台区三相不平衡度，得到三相第一不平衡度；
7.所述比较模块，用于将所述三相第一不平衡度与预设三相不平衡度进行比较，判断三相第一不平衡度是否大于预设三相不平衡度，如果是，则输出换相第一提示信息，并将所述换相第一提示信息输送到控制器，如果否，则输出稽查信息给所述控制器；
8.所述控制器，用于接收到所述换相第一提示信息后，延时一段时间，再通过所述第二计算模块计算一次三相不平衡度，得到三相第二不平衡度，如果所述三相第二不平衡度仍然大于预设三相不平衡度，则进行不平衡换相操作，直至三相第二不平衡度低于预设三相不平衡度，当三相第二不平衡度低于预设三相不平衡度后，通过逐渐缩小换相用户的样本执行线损稽查操作；所述控制器接收到所述稽查信息后，通过逐渐缩小换相用户的样本执行线损稽查操作。
9.所述的台区线损智能化感知稽查系统，所述执行线损稽查操作具体包括：从a相中随机挑选第一批量用户对应的电能表，计算挑选的电能表的a相负荷功，并从b相挑选出第二批量用户对应的电能表，使得第二批量用户对应的电能表的负荷功等于a相负荷功，然后将第一批量用户与第二批量用户换相，换相完成后，重新计算换相后的三相不平衡度，得到
三相第三不平衡度，判断三相第三不平衡度是否高于预设三相不平衡度；
10.如果三相第三不平衡度高于预设三相不平衡度，则检查第一批量用户和第二批量用户的负荷功是否发生变化，如果负荷功发生变化，则选择设置第一批量用户和第二批量用户重新换相回初始相，然后计算三相第四不平衡度，判断三相第四不平衡度是否高于预设三相不平衡度，如果三相第四不平衡度高于预设三相不平衡度，则进行不平衡换相操作，如果三相第四不平衡度未高于预设三相不平衡度，则在第一批量用户和第二批量用户中随机提取第一子批量用户和第二子批量用户，所述第一子批量用户和第二子批量用户按照第一批量用户和第二批量用户的换相操作进行相同换相操作并确定是否存在换相前三相平衡换相后三相不平衡，如果是，则表示第一子批量用户和第二子批量用户中存在用户线损异常，然后从第一子批量用户和第二子批量用户随机提取第一次子批量用户和第二次子批量用户，逐渐减小批量用户的数量，直到查找到线损异常的用户；如果负荷功未发生变化，表示第一批量用户和第二批量用户中存在线损异常，则将第一批量用户与第二批量用户换相后，从第一批量用户和第二批量用户中随机提取第一子批量用户和第二子批量用户，所述第一子批量用户和第二子批量用户按照第一批量用户和第二批量用户的换相操作进行相同换相操作并确定是否存在换相前三相平衡换相后三相不平衡，如果是，则表示第一子批量用户和第二子批量用户中存在用户线损异常，然后从第一子批量用户和第二子批量用户随机提取第一次子批量用户和第二次子批量用户，逐渐减小批量用户的数量，直到查找到线损异常的用户；
11.如果三相第三不平衡度未高于预设三相不平衡度，则确定第一批量用户和第二批量用户中不存在线损异常，重新挑选一批用户，重新挑选的用户可以与第一批量用户或第二批量用户部分重合。
12.所述的台区线损智能化感知稽查系统，所述执行线损稽查操作具体包括：从a相中随机挑选第一批量用户对应的电能表，计算挑选的电能表的a相负荷功，并从c相挑选出第三批量用户对应的电能表，使得第三批量用户对应的电能表的负荷功等于a相负荷功，然后将第一批量用户与第三批量用户换相，换相完成后，重新计算换相后的三相不平衡度，得到三相第三不平衡度，判断三相第三不平衡度是否高于预设三相不平衡度；
13.如果三相第三不平衡度高于预设三相不平衡度，则检查第一批量用户和第三批量用户的负荷功是否发生变化，如果负荷功发生变化，则选择设置第一批量用户和第三批量用户重新换相回初始相，然后计算三相第四不平衡度，判断三相第四不平衡度是否高于预设三相不平衡度，如果三相第四不平衡度高于预设三相不平衡度，则进行不平衡换相操作，如果三相第四不平衡度未高于预设三相不平衡度，则在第一批量用户和第三批量用户中随机提取第一子批量用户和第三子批量用户，所述第一子批量用户和第三子批量用户按照第一批量用户和第三批量用户的换相操作进行相同换相操作并确定是否存在换相前三相平衡换相后三相不平衡，如果是，则表示第一子批量用户和第三子批量用户中存在用户线损异常，然后从第一子批量用户和第三子批量用户随机提取第一次子批量用户和第三次子批量用户，逐渐减小批量用户的数量，直到查找到线损异常的用户；如果负荷功未发生变化，表示第一批量用户和第三批量用户中存在线损异常，则将第一批量用户与第三批量用户换相后，从第一批量用户和第三批量用户中随机提取第一子批量用户和第三子批量用户，所述第一子批量用户和第三子批量用户按照第一批量用户和第三批量用户的换相操作进行
相同换相操作并确定是否存在换相前三相平衡换相后三相不平衡，如果是，则表示第一子批量用户和第三子批量用户中存在用户线损异常，然后从第一子批量用户和第三子批量用户随机提取第一次子批量用户和第三次子批量用户，逐渐减小批量用户的数量，直到查找到线损异常的用户；
14.如果三相第三不平衡度未高于预设三相不平衡度，则确定第一批量用户和第三批量用户中不存在线损异常，重新挑选一批用户，重新挑选的用户可以与第一批量用户或第三批量用户部分重合。
15.所述的台区线损智能化感知稽查系统，所述通过所述差值确定台区三相不平衡度，得到三相第一不平衡度具体包括：分别计算设定电流值和a、b、c的实际电流值的差值，分别得到a相电流差、b相电流差和c相电流差，比较a相电流差、b相电流差和c相电流差的大小，将a相电流差、b相电流差和c相电流差中的最大电流差值减去最小电流差值除以最大电流差值对应的实际电流值得到三相第一不平衡度。
16.所述的台区线损智能化感知稽查系统，所述供电电源用于给换相模块、比较模块或采样模块供电。
17.本发明提出所述的台区线损智能化感知稽查系统，通过在出现不平衡时先进行不平衡换相操作，直至三相第二不平衡度低于预设三相不平衡度，当三相第二不平衡度低于预设三相不平衡度后，通过逐渐缩小换相用户的样本执行线损稽查操作；所述控制器接收到所述稽查信息后，通过逐渐缩小换相用户的样本执行线损稽查操作，作为本发明的改进之处之一是，通过设定电流值和实际电流值的差值进行不平衡度计算；作为本发明的另一改进之处是，通过选取每相的批量用户进行换相操作，确定是否因为换相操作出现三相不平衡的问题，并根据出现的三相不平衡的问题进行逐渐缩小批量用户的样本，逐渐向用电异常的用户逼近的方式，，通过三相第一不平衡度、三相第二不平衡度、三相第三不平衡度、三相第四不平衡度进行依次比较判断，实现智能化的用户异常排查，实现进行台区线损智能化稽查，提高了电网进行稽查的智能化。
附图说明
18.图1为本发明一种台区线损智能化感知稽查系统的示意图。
19.图2为本发明一种台区线损智能化感知稽查方法的示意图。
具体实施方式
20.下面结合附图对本技术作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本技术进行进一步的说明，不能理解为对本技术保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本技术作出一些非本质的改进和调整。
21.如图1所示，为本发明一种台区线损智能化感知稽查系统的示意图，包括采集模块、第一计算模块、第二计算模块、比较模块、控制器和供电电源；
22.所述采集模块，用于采集台区内用户电能表的第一设定时间段内电压数据、电流数据以及负荷的总功；
23.所述第一计算模块，用于通过所述总功确定所述第一设定时间段内每一相的平均功，通过所述平均功除以每相的电压值和第一设定时间段的乘积得到每相的设定电流值，
24.所述第二计算模块，用于接收所述第一计算模块计算的每相的设定电流值，根据所述采集模块的电流数据得到每相的实际电流值，计算每相的设定电流值和每相的实际电流值的差值，通过所述差值确定台区三相不平衡度，得到三相第一不平衡度；
25.所述比较模块，用于将所述三相第一不平衡度与预设三相不平衡度进行比较，判断三相第一不平衡度是否大于预设三相不平衡度，如果是，则输出换相第一提示信息，并将所述换相第一提示信息输送到控制器，如果否，则输出稽查信息给所述控制器；
26.所述控制器，用于接收到所述换相第一提示信息后，延时一段时间，再通过所述第二计算模块计算一次三相不平衡度，得到三相第二不平衡度，如果所述三相第二不平衡度仍然大于预设三相不平衡度，则进行不平衡换相操作，直至三相第二不平衡度低于预设三相不平衡度，当三相第二不平衡度低于预设三相不平衡度后，通过逐渐缩小换相用户的样本执行线损稽查操作；所述控制器接收到所述稽查信息后，通过逐渐缩小换相用户的样本执行线损稽查操作。
27.所述的台区线损智能化感知稽查系统，所述执行线损稽查操作具体包括：从a相中随机挑选第一批量用户对应的电能表，计算挑选的电能表的a相负荷功，并从b相挑选出第二批量用户对应的电能表，使得第二批量用户对应的电能表的负荷功等于a相负荷功，然后将第一批量用户与第二批量用户换相，换相完成后，重新计算换相后的三相不平衡度，得到三相第三不平衡度，判断三相第三不平衡度是否高于预设三相不平衡度；
28.如果三相第三不平衡度高于预设三相不平衡度，则检查第一批量用户和第二批量用户的负荷功是否发生变化，如果负荷功发生变化，则选择设置第一批量用户和第二批量用户重新换相回初始相，然后计算三相第四不平衡度，判断三相第四不平衡度是否高于预设三相不平衡度，如果三相第四不平衡度高于预设三相不平衡度，则进行不平衡换相操作，如果三相第四不平衡度未高于预设三相不平衡度，则在第一批量用户和第二批量用户中随机提取第一子批量用户和第二子批量用户，所述第一子批量用户和第二子批量用户按照第一批量用户和第二批量用户的换相操作进行相同换相操作并确定是否存在换相前三相平衡换相后三相不平衡，如果是，则表示第一子批量用户和第二子批量用户中存在用户线损异常，然后从第一子批量用户和第二子批量用户随机提取第一次子批量用户和第二次子批量用户，逐渐减小批量用户的数量，直到查找到线损异常的用户；如果负荷功未发生变化，表示第一批量用户和第二批量用户中存在线损异常，则将第一批量用户与第二批量用户换相后，从第一批量用户和第二批量用户中随机提取第一子批量用户和第二子批量用户，所述第一子批量用户和第二子批量用户按照第一批量用户和第二批量用户的换相操作进行相同换相操作并确定是否存在换相前三相平衡换相后三相不平衡，如果是，则表示第一子批量用户和第二子批量用户中存在用户线损异常，然后从第一子批量用户和第二子批量用户随机提取第一次子批量用户和第二次子批量用户，逐渐减小批量用户的数量，直到查找到线损异常的用户；
29.如果三相第三不平衡度未高于预设三相不平衡度，则确定第一批量用户和第二批量用户中不存在线损异常，重新挑选一批用户，重新挑选的用户可以与第一批量用户或第二批量用户部分重合。
30.所述的台区线损智能化感知稽查系统，所述执行线损稽查操作具体包括：从a相中随机挑选第一批量用户对应的电能表，计算挑选的电能表的a相负荷功，并从c相挑选出第
三批量用户对应的电能表，使得第三批量用户对应的电能表的负荷功等于a相负荷功，然后将第一批量用户与第三批量用户换相，换相完成后，重新计算换相后的三相不平衡度，得到三相第三不平衡度，判断三相第三不平衡度是否高于预设三相不平衡度；
31.如果三相第三不平衡度高于预设三相不平衡度，则检查第一批量用户和第三批量用户的负荷功是否发生变化，如果负荷功发生变化，则选择设置第一批量用户和第三批量用户重新换相回初始相，然后计算三相第四不平衡度，判断三相第四不平衡度是否高于预设三相不平衡度，如果三相第四不平衡度高于预设三相不平衡度，则进行不平衡换相操作，如果三相第四不平衡度未高于预设三相不平衡度，则在第一批量用户和第三批量用户中随机提取第一子批量用户和第三子批量用户，所述第一子批量用户和第三子批量用户按照第一批量用户和第三批量用户的换相操作进行相同换相操作并确定是否存在换相前三相平衡换相后三相不平衡，如果是，则表示第一子批量用户和第三子批量用户中存在用户线损异常，然后从第一子批量用户和第三子批量用户随机提取第一次子批量用户和第三次子批量用户，逐渐减小批量用户的数量，直到查找到线损异常的用户；如果负荷功未发生变化，表示第一批量用户和第三批量用户中存在线损异常，则将第一批量用户与第三批量用户换相后，从第一批量用户和第三批量用户中随机提取第一子批量用户和第三子批量用户，所述第一子批量用户和第三子批量用户按照第一批量用户和第三批量用户的换相操作进行相同换相操作并确定是否存在换相前三相平衡换相后三相不平衡，如果是，则表示第一子批量用户和第三子批量用户中存在用户线损异常，然后从第一子批量用户和第三子批量用户随机提取第一次子批量用户和第三次子批量用户，逐渐减小批量用户的数量，直到查找到线损异常的用户；
32.如果三相第三不平衡度未高于预设三相不平衡度，则确定第一批量用户和第三批量用户中不存在线损异常，重新挑选一批用户，重新挑选的用户可以与第一批量用户或第三批量用户部分重合。
33.所述的台区线损智能化感知稽查系统，所述通过所述差值确定台区三相不平衡度，得到三相第一不平衡度具体包括：分别计算设定电流值和a、b、c的实际电流值的差值，分别得到a相电流差、b相电流差和c相电流差，比较a相电流差、b相电流差和c相电流差的大小，将a相电流差、b相电流差和c相电流差中的最大电流差值减去最小电流差值除以最大电流差值对应的实际电流值得到三相第一不平衡度。
34.所述的台区线损智能化感知稽查系统，所述供电电源用于给换相模块、比较模块或采样模块供电。
35.如图2所示，是本发明台区线损智能化感知稽查系统简化流程图，通过上述台区线损智能化感知稽查系统进行稽查的方法如下：
36.步骤1：计算三相第一不平衡度；
37.步骤2：将所述三相第一不平衡度与预设三相不平衡度进行比较，判断三相第一不平衡度是否大于预设三相不平衡度，如果是，则输出换相第一提示信息，并将所述换相第一提示信息输送到控制器，如果否，则输出稽查信息给所述控制器；
38.接收到所述换相第一提示信息后，延时一段时间，再通过所述第二计算模块计算一次三相不平衡度，得到三相第二不平衡度，如果所述三相第二不平衡度仍然大于预设三相不平衡度，则进行不平衡换相操作，直至三相第二不平衡度低于预设三相不平衡度，当三
相第二不平衡度低于预设三相不平衡度后，从a相中随机挑选第一批量用户对应的电能表，计算挑选的电能表的a相负荷功，并从b相/c相挑选出第二/三批量用户对应的电能表，使得第二/三批量用户对应的电能表的负荷功等于a相负荷功，然后将第一批量用户与第二/三批量用户换相，换相完成后，重新计算换相后的三相不平衡度，得到三相第三不平衡度，判断三相第三不平衡度是否高于预设三相不平衡度；
39.如果三相第三不平衡度高于预设三相不平衡度，则检查第一批量用户和第二/三批量用户的负荷功是否发生变化，如果负荷功发生变化，则选择设置第一批量用户和第二/三批量用户重新换相回初始相，然后计算三相第四不平衡度，判断三相第四不平衡度是否高于预设三相不平衡度，如果三相第四不平衡度高于预设三相不平衡度，则进行不平衡换相操作，如果三相第四不平衡度未高于预设三相不平衡度，则在第一批量用户和第二/三批量用户中随机提取第一子批量用户和第二/三子批量用户，所述第一子批量用户和第二/三子批量用户按照第一批量用户和第二/三批量用户的换相操作进行相同换相操作并确定是否存在换相前三相平衡换相后三相不平衡，如果是，则表示第一子批量用户和第二/三子批量用户中存在用户线损异常，然后从第一子批量用户和第二/三子批量用户随机提取第一次子批量用户和第二/三次子批量用户，逐渐减小批量用户的数量，直到查找到线损异常的用户；如果负荷功未发生变化，表示第一批量用户和第二/三批量用户中存在线损异常，则将第一批量用户与第二/三批量用户换相后，从第一批量用户和第二/三批量用户中随机提取第一子批量用户和第二/三子批量用户，所述第一子批量用户和第二/三子批量用户按照第一批量用户和第二/三批量用户的换相操作进行相同换相操作并确定是否存在换相前三相平衡换相后三相不平衡，如果是，则表示第一子批量用户和第二/三子批量用户中存在用户线损异常，然后从第一子批量用户和第二/三子批量用户随机提取第一次子批量用户和第二/三次子批量用户，逐渐减小批量用户的数量，直到查找到线损异常的用户；
40.如果三相第三不平衡度未高于预设三相不平衡度，则确定第一批量用户和第二批量用户中不存在线损异常，重新挑选一批用户，重新挑选的用户可以与第一批量用户或第二批量用户部分重合；
41.步骤3：所述控制器接收到所述稽查信息后，从a相中随机挑选第一批量用户对应的电能表，计算挑选的电能表的a相负荷功，并从b相/c相挑选出第二/三批量用户对应的电能表，使得第二/三批量用户对应的电能表的负荷功等于a相负荷功，然后将第一批量用户与第二/三批量用户换相，换相完成后，重新计算换相后的三相不平衡度，得到三相第三不平衡度，判断三相第三不平衡度是否高于预设三相不平衡度；
42.如果三相第三不平衡度高于预设三相不平衡度，则检查第一批量用户和第二/三批量用户的负荷功是否发生变化，如果负荷功发生变化，则选择设置第一批量用户和第二/三批量用户重新换相回初始相，然后计算三相第四不平衡度，判断三相第四不平衡度是否高于预设三相不平衡度，如果三相第四不平衡度高于预设三相不平衡度，则进行不平衡换相操作，如果三相第四不平衡度未高于预设三相不平衡度，则在第一批量用户和第二/三批量用户中随机提取第一子批量用户和第二/三子批量用户，所述第一子批量用户和第二/三子批量用户按照第一批量用户和第二/三批量用户的换相操作进行相同换相操作并确定是否存在换相前三相平衡换相后三相不平衡，如果是，则表示第一子批量用户和第二/三子批量用户中存在用户线损异常，然后从第一子批量用户和第二/三子批量用户随机提取第一
次子批量用户和第二/三次子批量用户，逐渐减小批量用户的数量，直到查找到线损异常的用户；如果负荷功未发生变化，表示第一批量用户和第二/三批量用户中存在线损异常，则将第一批量用户与第二/三批量用户换相后，从第一批量用户和第二/三批量用户中随机提取第一子批量用户和第二/三子批量用户，所述第一子批量用户和第二/三子批量用户按照第一批量用户和第二/三批量用户的换相操作进行相同换相操作并确定是否存在换相前三相平衡换相后三相不平衡，如果是，则表示第一子批量用户和第二/三子批量用户中存在用户线损异常，然后从第一子批量用户和第二/三子批量用户随机提取第一次子批量用户和第二/三次子批量用户，逐渐减小批量用户的数量，直到查找到线损异常的用户；
43.如果三相第三不平衡度未高于预设三相不平衡度，则确定第一批量用户和第二批量用户中不存在线损异常，重新挑选一批用户，重新挑选的用户可以与第一批量用户或第二批量用户部分重合。
44.本发明先进行各相的平衡度计算，将各相通过换相操作使得三相处于平衡状态，优选的是三相处于理想的平衡度，也可以出现一定偏差，只要在预设的不平衡度阈值以下即可，不平衡度阈值可以根据现有技术根据本领域技术人员自行设定，在三相处于平衡状态下，各个相的用户处于稳定供电状态，进行选定批量用户进行对等换相，换相后理论上是三相是处于平衡状态，由于选定的批量用户换相时，那些没有通过电能表的用户会出现未跟着电能表换相操作一起进行同步换相，这样就在换相后的用户中出现了三相的不平衡，就能确定批量用户中存在用户异常用电带来的线损，然后在选定的批量用户中初步缩小样本数量，每次缩小一次样本，就进行相应的换相操作，换相后出现三相不平衡即继续缩小样本，换相后未出现三相不平衡，则表示用户样本没有用电异常，通过不断缩小样本不断查找出现异常用电的用户，直到找到异常用户为止。
45.现有技术中没有通过选择用户样本在三相平衡状态下进行换相，通过换相来判断三相不平衡来查找异常用电的线损，现有技术中只有在三相不平衡是才进行换相操作，在三相平衡状态下并不进行换相操作，更加没有通过换相操作进行用户用电异常查找。
46.本发明提出所述的台区线损智能化感知稽查系统，通过在出现不平衡时先进行不平衡换相操作，直至三相第二不平衡度低于预设三相不平衡度，当三相第二不平衡度低于预设三相不平衡度后，通过逐渐缩小换相用户的样本执行线损稽查操作；所述控制器接收到所述稽查信息后，通过逐渐缩小换相用户的样本执行线损稽查操作，作为本发明的改进之处之一是，通过设定电流值和实际电流值的差值进行不平衡度计算；作为本发明的另一改进之处是，通过选取每相的批量用户进行换相操作，确定是否因为换相操作出现三相不平衡的问题，并根据出现的三相不平衡的问题进行逐渐缩小批量用户的样本，逐渐向用电异常的用户逼近的方式，，通过三相第一不平衡度、三相第二不平衡度、三相第三不平衡度、三相第四不平衡度进行依次比较判断，实现智能化的用户异常排查，实现进行台区线损智能化稽查，提高了电网进行稽查的智能化。本发明通过选择用户样本在三相平衡状态下进行换相，通过换相来判断三相不平衡来查找异常用电的线损。