CN107271946A - 一种电能表相位识别方法 - Google Patents

Abstract

一种电能表相位识别方法，以变压器台区总表的A、B、C三相作为参照，通过用户电能表几个时刻的电压值与变压器台区总表的对应相同时刻的各相电压值分别进行相关性运算，选择相关度最高的来确定相位。本发明通过智能电能表测量电压功能相位的精确识别，无需现场用专用工具识别，减少了工作量。

Description

一种电能表相位识别方法

技术领域

本发明涉及一种电能表相位识别方法，属于配电网电参数测量应用领域。

背景技术

在电力公司的配电网的管理中，会涉及到很多与用户电能表相位相关的问题，如变压器台区的三相不平衡调整，当管理人员发现存在三相严重不平衡需要调整用户的相位时，因为不知道相位，也就不知道选择哪些用户去调整，又如在进行线损分析时，发现某一相线损偏大，存在线路老化隐患或窃电行为，但却因为不知道用户相位，而不能缩小排查范围，工作量非常大。

我国现在已经基本实现了智能电能表的全覆盖工作，而且用电信息采集系统也基本实现对所有电能表的数据采集，若能利用智能电表和用电信息采集系统确认用户相位，就能提高电力公司的管理水平和降低一线运检人员的工作强度。

目前，用户的相位识别是靠线的颜色区分或到现场后用专用工具测量，颜色区分因接线不规范而很不准确，而专用工具测量要在变压器边和用户表端分别接上测量工具，工作量非常大。

发明内容

为克服现有电能表相位识别方法的上述不足，本发明提供一种利用智能电能表采集的电压与已知相位电能表的几个时刻的电压值做线性相关运算来确定相位的电能表相位识别方法，简单有效。

本发明解决其技术问题的技术方案是：以变压器台区总表的A、B、C三相作为参照，通过用户电能表几个时刻的电压值与变压器台区总表的对应相同时刻的各相电压值分别进行相关性运算，选择相关度最高的来确定相位。

本发明的有益效果在于：1.通过智能电能表测量电压功能相位的精确识别，无需现场用专用工具识别，减少了工作量；2.实现了跨台区识别，可解决电力公司营销系统档案录入错误问题，解决因此带来的线损统计错误问题。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

配电网中变压器台区都安装有总表，变压器台区总表的A、B、C三相是确定的，可以作为参照。

在智能电表中，有一个具有温度补偿功能的实时时钟芯片，其日时间误差小于0.5秒，另外用电信息采集系统具有远程对时功能，确保了整个系统中各电能表的时钟基本一致，因此，变压器台区总表与各用户电能表在同一时刻的电压值不会因为时间偏差而受影响。

通过设置电能表的实时冻结参数，可以让电能表从指定时刻t₀开始，每隔T分钟冻结一次电压值，单相表每次只冻结1个电压值，而三相表每次冻结3个电压值。

假定在i时刻，待识别相位的单相表电压值或三相表的某一相电压值为V_i，参考的台区总表的各相电压值为U_Ai、U_Bi、U_Ci，在冻结的n组数据中，去掉最高的10%的三相电压值数据和最低的10%的三相电压值数据，即去除因为外界干扰导致的可能不正常数据，保证数据的可靠性，保留的m（m＜n）个时刻的电压值按相位组成数组，分别记为M_A、M_B、M_C，而待识别相位的电能表对应m个时刻的电压值组成的数组记为M_U，对于数组M_A、M_B、M_C、M_U，其内部是按相同的时间顺序排列的，M_Aj、M_Bj、M_Cj、M_Uj分别为该数组中的第j个元素值，j∈[1，2，......，m]。

对数组M_A、M_B、M_C、M_U中元素的平均值S，若M_Aj、M_Bj、M_Cj与S的偏差都小于1%，则删除数组M_A、M_B、M_C、M_U中的第j个元素值，每个数组中剩下k个数值。

对数组M_A、M_B、M_C、M_U中的数据分别两两做相关性运算，得到相关系数，因为线性相关度分析在数据个数比较少时，计算结果可信度不高，因此，当数组的元素个数k<10时，放弃本次识别，继续采更多的数据进行分析。若k>10时才进行相关性分析运算，相关系数的运算公式如下：

（式1）

式1中：

γ为数组X和Y的相关系数；

x 为数组X中的元素值；

y为数组Y中的元素值；

n 为数组X或Y中的元素个数。

记M_A、M_B的相关系数为γ_AB，记M_A、M_C的相关系数为γ_AC，记M_B、M_C的相关系数为γ_BC，记M_A、M_U的相关系数为γ_AU，记M_B、M_U的相关系数为γ_BU，记M_C、M_U的相关系数为γ_CU。

若γ_AU、γ_BU、γ_CU中的最大值为γ_AU，进行以下判断：

1）若γ_AU<0.9（阈值，可根据大样本经验值进行设置调整），则标记该用户存在跨台区可能；

2）若γ_AU<γ_AB或γ_AU<γ_AC，标记该用户相位存在跨台区可能；

3）否则，该单相表或三相表的待识别相为A相。

若γ_AU、γ_BU、γ_CU中的最大值为γ_BU，进行以下判断：

1）若γ_BU<0.9（阈值，可根据大样本经验值进行设置调整），则标记该用户存在跨台区可能；

2）若γ_BU<γ_AB或γ_BU<γ_BC，标记该用户相位存在跨台区可能；

3）否则，该单相表或三相表的待识别相为B相。

若γ_AU、γ_BU、γ_CU中的最大值为γ_CU，进行以下判断：

1）若γ_CU<0.9（阈值，可根据大样本经验值进行设置调整），则标记该用户存在跨台区可能；

2）若γ_CU<γ_BC或γ_CU<γ_AC，标记该用户相位存在跨台区可能；

3）否则，该单相表或三相表的待识别相为C相电。

若通过上述运算与分析后，结果为跨台区可能，则用该用户电能表测的原始电压数据按上述方法与周边变压器台区的总表进行相关性分析，确定所属台区与相位。

若与周边台区总表进行相位识别分析后仍不能找到合适的台区，则继续采集电压值，取得更多数据后再进行分析。

Claims (1)

1.一种电能表相位识别方法，其特征在于：以变压器台区总表的A、B、C三相作为参照，通过用户电能表几个时刻的电压值与变压器台区总表的对应相同时刻的各相电压值分别进行相关性运算，选择相关度最高的来确定相位。