一种在线更换电能表电量补偿处理方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电能计量技术领域，特别是涉及一种在线更换电能表电量补偿处理方 法及装置。
【背景技术】
[0002] -般情况下，关口电能表在线更换时需要对换表过程中的损失电量进行补偿，以 保证运行单位的经济利益。但是在实际工作中，尤其在小型水电站、下网非线性负荷的大用 户关口电能表在线更换中，由于发电量波动比较大，造成在换表开始时记录的有功功率值 并不能代表整个换表过程中实际功率值，由此造成比较大的电量计量误差。
[0003] 在小型水电站、下网侧非线性负荷的大用户等关口电能表在线更换中，负荷波动 成不规律的现象，仅通过换表开始记录的有功功率乘以换表所需时间的电量追补方案已经 不能满足关口电能表更换时的损失电量精确计量，从而影响了电力企业和用电客户合理、 公正的用电交易。
【发明内容】
[0004] 本发明实施例中提供了一种在线更换电能表电量补偿处理方法及装置，以解决现 有技术中电能表在线更换过程中，电量计量精度不高的问题。
[0005] 为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：
[0006] 本发明实施例提供了一种在线更换电能表电量补偿处理方法，包括：
[0007] 获取更换电能表所需时间内负荷的有功功率P(tx)的离散点；
[0008] 根据所述有功功率P(tx)的离散点，利用三阶样条插值法获得功率曲线函数P(t);
[0009] 构造所述功率曲线函数P(t)与所述更换时间的积分函数f(t);
[0010] 根据所述积分函数f(t)，计算得出负荷的总有功电量W。
[0011] 优选地，所述功率函数p(t)为：
[0012]
[0013] 式中，Si为P(t)在ti时的二阶导数，Si+i为P(t)在ti+i时的二阶导数，hi = ti+i_ti，t 三[。山+1](1=0，1，2~，11-1)，？(^为1时刻负荷的有功功率，？(七+1)为1 +1时刻负荷的 有功功率。
[0014] 优选地，所述积分函数f(t)为：
[0015]
[0016] 式中，to为更换电能表的初始时间，trrf为更换电能表的结束时间。
[0017] 优选地，所述负荷的总有功电量W为:W=f (t)。
[0018] -种在线更换电能表电量补偿处理装置，用于计量电能表更换过程中的损失电 量，包括:电连接的三相电能表现场校验仪和电量补偿处理器，其中，
[0019] 所述三相电能表现场校验仪用来获取负荷的有功功率P(tx)的离散点；
[0020] 所述电量补偿处理器用于计算功率曲线函数P(t)、积分函数f(t)和负荷的总有功 电量W，并显示负荷的总有功电量W。
[0021] 优选地，所述装置还包括电源供电装置和电源开关，所述电源供电装置通过所述 电源开关均与所述三相电能表现场校验仪和所述电量补偿处理器电连接。
[0022]优选地，所述三相电能表现场校验仪包括第一通信模块，用于将所述有功功率P (tx)的离散点发送至所述电量补偿处理器。
[0023]优选地，所述电量补偿处理器包括第二通信模块，用于接收有功功率P(tx)的离散 点。
[0024]由以上技术方案可见，本发明实施例提供的一种在线更换电能表电量补偿处理方 法，包括:获取更换电能表所需时间内负荷的有功功率离散点；根据所述有功功率离散点， 利用三阶样条插值法获得功率曲线函数;构造所述功率曲线函数与所述更换时间的积分函 数;根据所述积分函数，计算得出负荷的总有功电量。一种在线更换电能表电量补偿处理装 置，用于计量电能表更换过程中的损失电量，包括:电连接的三相电能表现场校验仪和电量 补偿处理器，其中，所述三相电能表现场校验仪用来获取负荷的瞬时有功功率;所述电量补 偿处理器用于计算功率曲线函数、积分函数和负荷的总有功电量，并显示负荷的总有功电 量。本发明实施例提供的在线更换电能表电量补偿处理方法，在小型水电站、下网非线性负 荷的大用户等关口电能表在线更换中，负荷波动成不规律的现象，一般功率呈现无序的离 散点，因此基于三阶样条插值进行拟合功率曲线函数，将离散的有功功率最大程度的重构 成实时功率曲线，拟合的功率曲线表示电能表换表过程中瞬时有功功率和时间的关系，而 总有功电量即可由功率曲线与更换时间所包围的面积表示。将负荷的瞬时有功功率拟合成 功率曲线，进行计算换表过程中的总有功电量，能够进一步确保更换电能表过程中损失电 量计量的准确性。
【附图说明】
[0025] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而 言，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。
[0026] 图1为本发明实施例提供的一种在线更换电能表电量补偿处理方法的流程示意 图；
[0027] 图2为本发明实施例提供的一种在线更换电能表电量补偿处理装置的结构示意 图；
[0028] 图3为本发明实施例提供的一种功率曲线拟合波形图。
[0029]
【具体实施方式】
[0030] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实 施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施 例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通 技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护 的范围。
[0031] 本发明目的在于提供一种基于三阶样条插值的在线更换电能表电量补偿处理方 法，通过此方法能提高关口表在线更换中电量损失补偿的计量准确性，避免给用户和供电 方造成不必要的经济损失。
[0032] 为实现以上技术目的，本发明提出了一种基于三阶样条插值的在线更换电能表电 量补偿处理方法技术方案。
[0033] 参见图1，为本发明实施例提供的一种在线更换电能表电量补偿处理方法的流程 示意图，所述方法包括以下步骤：
[0034]步骤SlOl:获取更换电能表所需时间[to, tn-0内负荷的有功功率P(tx)的离散点。
[0035]具体的，电能表更换过程中，总的时间为在所述更换时间内，可以根据 所述更换时间的长短，将所述更换时间划分为数个时间段，各个时间段的划分点与所述有 功功率离散点相对应，例如，更换时间为25分钟，则每分钟可以作为一个时间段，则在每个 整分钟成为划分点，每到整分钟时，记录下负荷额有功功率P(t x)。若更换时间较长，则可以 五分钟或十分钟为一个时间段进行划分，具体时间段的划分依据更换时间的长短制定，只 需所有划分点与所述有功功率离散点相对应，且满足以下进行曲线拟合的要求即可。
[0036]步骤S102:根据所述有功功率P(tx)的离散点，利用三阶样条插值法获得功率曲线 函数p(t)。
[0037]具体的，三阶样条插值为经过一系列形值点的一条光滑曲线，在数学上是通过求 解三弯矩方程组得出曲线函数组的过程。由于三阶样条差能够给出光滑的插值曲线，计量 量小，因此在众多的插值法中广受青睐。本发明采用三阶样条插值进行信号重构，计算量 小，易于现场实现。
[0038]三阶样条插值函数的数学定义如下：
[0039] 设某一函数y = f (X)在区间[a，b]上，有n+1个等距采样点，即a = xo<xi〇"<xn = 13，该函数在采样点上的值为;^〇=71(1 = 0，1，2···，]!)。
[0040]如果存在某一段函数f(x)满足下列条件，则称f(x)为三阶样条插值函数：
[0041 ] f (X)在每一个子区间[Xi，Xi+i]上是不超过三次的多项式；
[0042] f (X)在整个区间[a，b]上有连续的二阶导数；
[0043] f( Xi )=yi(i = 0,l,···,]!)〇
[0044] 在本发明中，采用三阶样条插值函数求解功率曲线函数P(t)，则：
[0045] 令函数y = P(t)在区间[a，b]上，有η个等距采样点，即B = UCtiOHCtn-I = IDJZf 述函数7在采样点上的值为？(1^)=7心=0，1，2-，]1-1)。？(1:)满足下列条件：
[0046] P(t)在每一个子区间[ti，ti+1]上是不超过三次的多项式。
[0047] P(t)在整个区间[a，b]上有连续的二阶导数。
[0048] p(ti) =yi(i = 〇，1，…，n_l)。
[0049] 设P(t)在节点t处的一阶和二阶导数分别为SnS1JP:
[0050]
(I)
[0051] 式（1)中，力学上表示为样条在。处的弯矩，由于Ρ(ω在每一个区间[tntw] 是分段的三次多项式，故在「ti，ti+1l上是线性函数，可表示为：
[0052]
(.2:)
[0053]式⑵中，hi = ti+1-ti，对P"⑴进行两次积分可以得到三次样条表达式为：
[0054]
(3)
[0055] 式(3)中，te [ti，ti+i](i = 0,1，2···，n_l)，Si可以通过求导确定。
[0056] 步骤