CN108802663A - 基于调源参数向量优选的智能电能表功能检定方法 - Google Patents
基于调源参数向量优选的智能电能表功能检定方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种基于调源参数向量优选的智能电能表功能检定方法，首先根据实际需要设置智能电能表待检定事件以及智能电能表功能检定时所涉及的电源参数，获取待检定事件的触发条件表，为每个待检定事件生成一个调源参数向量，从生成的调源参数向量中优选出一组能够触发全部待检定事件的调源参数向量构成优选调源参数向量集合，最后根据优选调源参数向量集合中的调源参数向量对智能电能表的电源参数进行设置，实现对智能电能表功能的检定。采用本发明能够优选出能够检定所有事件的调源参数向量组，可以减少测试人员工作量，提高智能电能表功能检定的效率。
Description
技术领域
本发明属于智能电能表技术领域，更为具体地讲，涉及一种基于调源参数向量优选的智能电能表功能检定方法。
背景技术
电能表作为当前电能计量和经济结算的主要工具，它的准确与否直接关系到国家与用户的经济利益。目前国内各大电能表生产厂家均以生产智能电能表为主，此类电能表在生产过程中，不可避免出现不合格产品，同时用户在使用过程中，也可能出现电能表不合格的情况。对电能表是否合格进行准确的评价是一个非常重要的方面，因此智能电能表的检定是其生产出来之后投入现场应用的一个非常重要的环节。电能表功能检测的项目包括失流、断流、过流过载、欠压、失压、掉电等几十余项事件。对于三相电能表，大部分事件有需要分别测量各相事件和合相事件，因此工作量呈三倍以上增长。人工逐项检定工作量太大，目前较为合适的方案为通过自动测试平台完成测试。
图1是智能电能表自动测试平台的结构图。如图1所示，主要包括PC机，功率源和被测对象(电能表)。一般工作过程分为3步：
●调参：PC机对电能表进行调参，如失压触发、恢复的门限电压，电流条件等；
●调源：PC机调整功率源，按照实现制定的测试流程(在软件平台中制定)，控制功率源向电能表输出电压和电流。(电流表如果正常，则会根据第一步存储的参数，判断事件的发生与否，并做记录)；
●数据读取：PC机根据测试流程和方案适时读取电能表记录数据(具体数据由测试项确定)，并与预期数据做对比，给出测试结论。
相对人工测试，自动测试平台能够大大减轻人工工作量，避免错误。但即便如此，一台三相电能表的测试所需要的测试时间仍然是检定单位所不能忍受的。测试时间主要消耗在两个方面：
一是测试方案耗时：目前的测试方案需要测试人员一一制定，对于一个含有近100项事件的电能表来说，制定方案需要约为10分钟/项*100＝1000分钟，即大约17小时。
二是测试时间长：如前文所述每项事件的测试分为三步，调参，调源和数据读取。调参和调源的时间较短，但是调源之后，数据读取之前需要保持60秒左右(检测规范要求)此外，目前的数据抄读时间也较长，以分钟计。然后恢复功率源保持60秒。因此每个事件的测试需要3分钟左右。根据测试规程，每个事件需要测试10次(保证10次转存数据正确性)，因此一个事件的总体测试时间需要0.5小时。100项需要大约50小时。
综上，完成一个电能表的常规检测需要大约8.5个工作日，即使检测平台全天候工作也需要3天左右。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于调源参数向量优选的智能电能表功能检定方法，优选得到能够检定所有事件的调源参数向量组，减少测试人员工作量，提高智能电能表功能检定的效率。
为实现上述发明目的，本发明基于调源参数向量优选的智能电能表功能检定方法包括以下步骤：
S1：根据实际需要设置智能电表待检定事件以及智能电表功能检定时所涉及的电源参数，获取待检定事件的触发条件表D，触发条件表D中的元素dij表示待检定事件i被触发时电源参数j所需满足的条件，如果待检定事件i被触发不需要电源参数j满足特定条件，则对应元素dij为空，其中i＝0,1,…,M-1， j＝0,1,…,N-1，M表示待检定事件数量，N表示电源参数数量；
S2：根据待检定事件的触发条件表D，为每个待检定事件生成一个可以触发该事件的N维调源参数向量；
S3：从M个调源参数向量中优选出一组调源参数向量构成优选调源参数向量集合P，该优选调源参数向量集合P中的调源参数向量能够触发全部待检定事件；记优选调源参数向量集合P中的调源参数向量数量为K，记其中序号为k的调源参数向量为P[k]，k＝0,1,…,K-1，根据待检定事件的触发条件表D获取调源参数向量P[k]能够触发的待检定事件集合B′[k]，对K个待检定事件集合B′[k] 中的待检定事件进行去重处理，得到最终每个调源参数向量对应的待检定事件集合B[k]；
S4：依次按照优选调源参数向量集合P中调源参数向量P[k]对智能电能表的电源参数进行设置，然后恢复到电源参数的标称值，根据智能电能表的输出数据判断所触发的事件是否与对应的待检定事件集合B[k]中的事件一致，如果一致，则判定待检定事件集合B[k]中的事件检定通过，否则查找不一致的事件，判定该事件检定不通过。
本发明基于调源参数向量优选的智能电能表功能检定方法，首先根据实际需要设置智能电能表待检定事件以及智能电能表功能检定时所涉及的电源参数，获取待检定事件的触发条件表，为每个待检定事件生成一个调源参数向量，从生成的调源参数向量中优选出一组能够触发全部待检定事件的调源参数向量构成优选调源参数向量集合，最后根据优选调源参数向量集合中的调源参数向量对智能电能表的电源参数进行设置，实现对智能电能表功能的检定。采用本发明能够优选出能够检定所有事件的调源参数向量组，可以减少测试人员工作量，提高智能电能表功能检定的效率。
附图说明
图1是智能电能表自动测试平台的结构图；
图2是本发明基于调源参数向量优选的智能电能表功能检定方法的具体实施方式流程图；
图3是本实施例中调源参数向量优选方法的具体实施方式流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行描述，以便本领域的技术人员更好地理解本发明。需要特别提醒注意的是，在以下的描述中，当已知功能和设计的详细描述也许会淡化本发明的主要内容时，这些描述在这里将被忽略。
实施例
图2是本发明基于调源参数向量优选的智能电能表功能检定方法的具体实施方式流程图。如图2所示，本发明基于调源参数向量优选的智能电能表功能检定方法的具体步骤包括：
S201：获取待检定事件的触发条件表：
根据实际需要设置智能电能表待检定事件以及智能电能表功能检定时所涉及的电源参数，获取待检定事件的触发条件表D，触发条件表D中的元素dij表示待检定事件i被触发时电源参数j所需满足的条件，如果待检定事件i被触发不需要电源参数j满足特定条件，则对应元素dij为空，其中i＝0,1,…,M-1， j＝0,1,…,N-1，M表示待检定事件数量，N表示电源参数数量。
表1是三相智能电能表待检定事件的触发条件表D示例。
| UA | UB | UC | IA | IB | IC | PA | PB | PC | |
| A相失流 | Ua>lcvl | / | / | Ia<lccu | ||Ib>lccl | ||Ic>lccl | 0 | 0 | 0 |
| B相失流 | / | Ub>lcvl | / | ||Ia>lccu | Ib<lccu | ||Ic>lccl | 0 | 0 | 0 |
| C相失流 | / | / | Uc>lcvl | ||Ia>lccu | ||Ib>lccl | Ic<lccu | 0 | 0 | 0 |
| A相断流 | Ua>cfvl | / | / | Ia<cfcu | / | / | 0 | 0 | 0 |
| B相断流 | / | Ub>cfvl | / | / | Ib<cfcu | / | 0 | 0 | 0 |
| C相断流 | / | / | Uc>cfvl | / | / | Ic<cfcu | 0 | 0 | 0 |
| A相过流 | / | / | / | Ia>occl | / | / | 0 | 0 | 0 |
| B相过流 | / | / | / | / | Ib>occl | / | 0 | 0 | 0 |
| C相过流 | / | / | / | / | / | Ic>occl | 0 | 0 | 0 |
| A相过载 | 100％ | / | / | Ia>olpl | / | / | 0 | 0 | 0 |
| B相过载 | / | 100％ | / | / | Ib>olpl | / | 0 | 0 | 0 |
| C相过载 | / | / | 100％ | / | / | Ic>olpl | 0 | 0 | 0 |
| A相过压 | Ua>ovvu | / | / | / | / | / | 0 | 0 | 0 |
| B相过压 | / | Ub>ovvu | / | / | / | / | 0 | 0 | 0 |
| C相过压 | / | / | Uc>ovvu | / | / | / | 0 | 0 | 0 |
| A相欠压 | Ua<uvvu | / | / | / | / | / | 0 | 0 | 0 |
| B相欠压 | / | Ub<uvvu | / | / | / | / | 0 | 0 | 0 |
| C相欠压 | / | / | Uc<uvvu | / | / | / | 0 | 0 | 0 |
| A相失压 | Ua<lvvu | / | / | Ia>lvcl | / | / | 0 | 0 | 0 |
| B相失压 | / | Ub<lvvu | / | / | Ib>lvcl | / | 0 | 0 | 0 |
| C相失压 | / | / | Uc<lvvu | / | / | Ic>lvcl | 0 | 0 | 0 |
| 全失压 | Ua<u | Ub<u | Uc<u | ||Ia>5％ | ||Ib>5％ | ||Ic>5％ | 0 | 0 | 0 |
| 掉电 | Ua<u | Ub<u | Uc<u | Ia≤5％ | Ib≤5％ | Ic≤5％ | 0 | 0 | 0 |
| A相断相 | Ua<pfvu | / | / | Ia<pfcu | / | / | 0 | 0 | 0 |
| B相断相 | / | Ub<pfvu | / | / | Ib<pfcu | / | 0 | 0 | 0 |
| C相断相 | / | / | Uc<pfvu | / | / | Ic<pfcu | 0 | 0 | 0 |
| 电流不平衡 | / | / | / | Ia>5％ | Ib>5％ | Ic>5％ | 0 | 0 | 0 |
| 电压不平衡 | Ua>u | Ub>u | Uc>u | / | / | // | 0 | 0 | 0 |
表1
表1中各项触发条件中的参数如下所示：
a)失流事件电流触发下限lccl(3％-10％)、电流触发上限lccu(0.5％-2％) 电压触发下限lcvl(60％-90％)、判定延时时间lct(10s-90s)；
b)断流事件电压触发下限cfvl(60％-85％)、电流触发上限cfcu(0.5％-5％)、判定延时时间cft(10s-90s)；
c)过流事件电流触发下限occl(0.5-1.5Imax)、判定延时时间oct(10s-90s)；
d)过载事件有功功率触发下限olpl(0.5-1.5Imax)、判定延时时间olt (10s-90s)；
e)过压事件电压触发下限ovvl(110％-130％)、判定延时时间ovt(10s-90s)；
f)欠压事件电压触发上限uvvu(70％-90％)、判定延时时间uvt(10s-90s)；
g)失压事件电流触发下限lvcl(0.5％-5％)、电压触发上限lvvu(70％-90％)、电压恢复下限lvvrl(lvvu-90％)判定延时时间lvt(10s-90s)；
h)全失压事件电压表临界电压u(60％)、判定延时时间alvt(10s-90s)；
i)断相事件电压触发上限pfvu(70％-90％)、电流触发上限pfcu(0.5％-5％)、判定延时时间pft(10s-90s)；
j)有功功率反向事件有功功率触发下限aprl(0.5％-5％)、判定延时时间aprt(10s-90s)；
k)潮流反向事件有功功率触发下限prl(0.5％-5％)、判定延时时间prlt (10s-90s)；
l)电流不平衡事件电流不平衡率ubcr(10％-90％)、严重不平衡率hubcr (20％-90％)、判定延时事件(10s-90s)；
m)电压不平衡事件电压不平衡率ubvr(10％-90％)、严重不平衡率 (20％-90％)、判定延时时间(10s-90s)；
n)“u”表示“临界电压”；
o)“||”表示或，即一行中存在“||”标识的若干触发条件中至少满足1个，不存在“||”标识的触发条件为必须满足；
p)“/”表示不需要满足特定条件。
如表1所示，表1给出了三相智能电能表部分待检定事件的触发条件，每一列代表一个电源参数(各相电压、电流和相位)，每一行代表一个事件，该行给出了当前事件的触发条件(可由长度为9的电源向量确定)。以第一行为例，当A相电压大于失流事件电压触发下限lcvl、A相电流小于电流触发上限lccu 且BC相电流之一大于电流触发下限lccl，则认为A相失流事件发生，电能表应该有相应记录，否则认为电能表此项功能不正常。
S202：生成调源参数向量：
根据待检定事件的触发条件表D，为每个待检定事件生成一个可以触发该事件的N维调源参数向量，共计M个调源参数向量，序号为i的调源参数向量可以表示为Xi＝[xi1,xi2,…,xiN]，其中xij表示序号为i的调源参数向量中电源参数j 的取值。
S203：调源参数向量优选：
从M个调源参数向量中优选出一组调源参数向量构成优选调源参数向量集合P，该优选调源参数向量集合P中的调源参数向量能够触发全部待检定事件。记优选调源参数向量集合P中的调源参数向量数量为K，序号为k的调源参数向量为P[k]，k＝0,1,…,K-1，根据待检定事件的触发条件表D获取调源参数向量 P[k]能够触发的待检定事件集合B′[k]，对K个待检定事件集合B′[k]进行去重处理，得到最终每个调源参数向量对应的待检定事件集合B[k]。
图3是本实施例中调源参数向量优选方法的具体实施方式流程图。如图3 所示，调源参数向量优选方法的具体步骤包括：
S301：初始化参数：
初始化待检定事件集合E为M个待检定事件的集合，调源参数向量集合S 为M个调源参数向量的集合，令优选调源参数向量的序号k＝0。
S302：判断是否待检定事件集合如果是，调源参数向量优选结束，否则进入步骤S303。
S303：获取优选调源参数向量：
从调源参数向量集合S中选择一个调源参数向量作为优选调源参数向量 P[k]。
在选择调源参数向量时可以任意选择，这样也可以得到优选调源参数向量集合P，但是无法保证以最少的调源参数向量触发全部待检定事件，为了达到此目的，还可以对调源参数向量进行筛选，具体方法为：根据待检定事件的触发条件表D获取当前调源参数向量集合S中每个调源参数向量在当前待检定事件集合E所能触发的待检定事件数量，选择能触发的待检定事件数量最多的调源参数向量作为优选调源参数向量P[k]。
S304：更新待检定事件集合：
从待检定事件集合E中将优选调源参数向量P[k]能够触发的待检定事件删除。
S305：令k＝k+1，返回步骤S302。
本实施例中对于K个待检定事件集合B′[k]的去重处理的具体方法为：首先令优选调源参数向量集合P中调源参数向量P[0]最终的待检定事件集合 B[0]＝B′[0]，然后依次对于调源参数向量P[k′]，其中k′＝1,2,…,K-1，将其待检定事件集合B′[k′]中与之前k′-1个待检定事件集合B[k″]中重复的待检定事件删除，其中k″＝0,1,…,k′-1。
S104：智能电能表功能检定：
依次按照优选调源参数向量集合P中调源参数向量P[k]对智能电能表的电源参数进行设置，然后恢复到电源参数的标称值，根据智能电能表的输出数据判断所触发的事件是否与对应的待检定事件集合B[k]中的事件一致，如果一致，则判定待检定事件集合B[k]中的事件检定通过，否则查找不一致的事件，判定该事件检定不通过。
为了更好地说明本发明的技术方案，采用一个具体实例对本发明的执行过程进行详细说明。表2是本实施例中待检定事件的触发条件表D。
表2
如表2所示，本实施例中智能电能表为三相电能表，即电源参数数量为9，待检定事件数量为32。表2中数据为-1时，说明对应待检定事件被触发不需要对应电源参数满足特定条件，其他数据为默认的临界值，可在测试前由用户重新设定。以第1个待检定事件“A相失流”为例进行说明，其中第1列“UA”>70％代表A相电压必须大于0.7倍标准电压值，第4列“UA”<0.5％代表电流必须小于 0.005倍标准电流值。
接下来分别针对32个待检定事件，生成32个调源参数向量，分别触发每个事件。表3是本实施例中生成的M个调源参数向量表。
表3
然后进行调源参数向量优选。初始化待检定事件集合E为32个待检定事件的集合，调源参数向量集合S为32个调源参数向量的集合。然后随机选择序号为26的调源参数向量作为优选调源参数向量P[0]。然后根据待检定事件的触发条件表D获取调源参数向量P[0]能够触发的待检定事件(26，16，9，29，28， 17，8，6，12，20，20，27，19，30，31号事件)，从待检定事件集合E中删除。重复上述步骤，直到待检定事件集合表4是本实施例中优选调源参数向量表。
表4
然后获取表4中各个优选电源参数向量对应的待检定事件集合B′[k]，然后去重处理得到最终每个调源参数向量对应的待检定事件集合B[k]。表5是表4 中优选调源参数向量对应的待检定事件集合表。
表5
如表4和表5所示，本实施例中三相智能电能表功能检定所需的优选调源参数向量的数量为5，即分5次设置电源参数即可完成32项待检定事件的功能检定，按照每次调源保持60秒，每个事件检定10次计算，总共需要：5次调源*60秒/次调源*10次＝50分钟。根据背景技术中描述可知，现有技术中一个事件的总体测试时间需要0.5小时，那么本实施例中32项待检定事件共计需要16小时。可见采用本发明自动生成智能电能表功能检定测试方案，且该测试方案合理，可以有效减少测试人员工作量，提高智能电能表功能检定的效率。
尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
Claims (4)
1.一种基于调源参数向量优选的智能电表功能检定方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：根据实际需要设置智能电表待检定事件以及智能电表功能检定时所涉及的电源参数，获取待检定事件的触发条件表D，触发条件表D中的元素dij表示待检定事件i被触发时电源参数j所需满足的条件，如果待检定事件i被触发不需要电源参数j满足特定条件，则对应元素dij为空，其中i＝0,1,…,M-1，j＝0,1,…,N-1，M表示待检定事件数量，N表示电源参数数量；
S2：根据待检定事件的触发条件表D，为每个待检定事件生成一个可以触发该事件的N维调源参数向量；
S3：从M个调源参数向量中优选出一组调源参数向量构成优选调源参数向量集合P，该优选调源参数向量集合P中的调源参数向量能够触发全部待检定事件；记优选调源参数向量集合P中的调源参数向量数量为K，序号为k的调源参数向量为P[k]，k＝0,1,…,K-1，根据待检定事件的触发条件表D获取调源参数向量P[k]能够触发的待检定事件集合B′[k]，对K个待检定事件集合B′[k]中的待检定事件进行去重处理，得到最终每个调源参数向量对应的待检定事件集合B[k]；
S4：依次按照优选调源参数向量集合P中调源参数向量P[k]对智能电能表的电源参数进行设置，然后恢复到电源参数的标称值，根据智能电能表的输出数据判断所触发的事件是否与对应的待检定事件集合B[k]中的事件一致，如果一致，则判定待检定事件集合B[k]中的事件检定通过，否则查找不一致的事件，判定该事件检定不通过。
2.根据权利要求1所述的智能电表功能检定方法，其特征在于，所述S3中调源参数向量的优选采用以下方法：
S3.1：初始化待检定事件集合E为M个待检定事件的集合，调源参数向量集合S为M个调源参数向量的集合，令优选调源参数向量的序号k＝0；
S3.2：判断是否如果是，调源参数向量优选结束，否则进入步骤S3.3。
S3.3：从调源参数向量集合S中选择一个调源参数向量作为优选调源参数向量P[k]；
S3.4：从待检定事件集合S E中将优选调源参数向量P[k]能够触发的待检定事件删除；
S3.5：令k＝k+1，返回步骤S3.2。
3.根据权利要求2所述的智能电表功能检定方法，其特征在于，所述S3.3中优选调源参数向量P[k]的获取方法为：根据待检定事件的触发条件表D获取当前调源参数向量集合S中每个调源参数向量在当前待检定事件集合E所能触发的待检定事件数量，选择能触发的待检定事件数量最多的调源参数向量作为优选调源参数向量P[k]。
4.根据权利要求1所述的智能电表功能检定方法，其特征在于，所述步骤S3中对K个待检定事件集合B′[k]中的待检定事件进行去重处理的具体方法为：首先令优选调源参数向量集合P中调源参数向量P[0]最终的待检定事件集合B[0]＝B′[0]，然后依次对于调源参数向量P[k′]，其中k′＝1,2,…,K-1，将其待检定事件集合B′[k′]中与之前k′-1个待检定事件集合B[k″]中重复的待检定事件删除，其中k″＝0,1,…,k′-1。
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