CN110146743B - 一种台区相位识别方法 - Google Patents

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CN110146743B CN201910361740.0A CN201910361740A CN110146743B CN 110146743 B CN110146743 B CN 110146743B CN 201910361740 A CN201910361740 A CN 201910361740A CN 110146743 B CN110146743 B CN 110146743B
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Abstract

本发明涉及一种台区相位识别方法，通过在获取所采集总表的三相电压数据实际值集合以及所选任一单相电表的电压数据实际值集合后，分别对应得到总表三相电压数据变化趋势序列以及该单相电表电压数据变化趋势序列，进而得到表征总表各相电压与单相电表电压变化一致性的变化趋势吻合度序列，将总表各相电压所对应变化趋势吻合度序列中最接近数值1的变化趋势吻合度序列所对应的总表电压相位作为该单相电表所接的电压相别，由此实现了不需要改动现有台区，也不需要针对集中器和各单相电表增填适配用的模块，就能够分别完成对台区内各单相电表所接电压相别的准确识别，有效节约了台区内单相电表相位识别的成本。

Description

一种台区相位识别方法
技术领域
本发明涉及电力领域，尤其涉及一种台区相位识别方法。
背景技术
针对集中器和电表的相位自动识别技术在计量自动化系统中的应用有利于对台区分相负荷和分组损耗进行量化，实现台区线损的精确的监控与分析，是电网损耗管理的必然趋势；其可以在保证台区配变功率平衡及安全的基础上，尽量减小电力输送过程中的损耗，有助于线损管理人员有针对性发现问题和解决问题，对进一步提高台区配电网经济运行水平有很大实用价值。
为了精确获取台区内的单相电表相位信息以及集中器的相位信息，现有的相位识别方法主要通过停电方式进行相位检测。在利用停电方式检测相位时，需要针对台区内的所属区域实施停电，势必会影响该台区内的居民日常生活。
近年来，利用更换新型路由模块检测相位的方式逐渐被采用。日常抄电过程主要是将从节点(电表、采集器)的相位信息抄回并存储在路由模块中，然后由集中器去读取存储在路由模块中的节点(电表、采集器)相位信息并再存储读到的节点相位信息到该集中器内。采取更换新型路由模块方式检测相位时，即在路由模块上增加台区电能表相位功能。但是，采取更换新型路由模块方式检测相位时，需要台区内的集中器、路由模块和电能表都支持才可以使用，即电能表与集中器需要增添适配模块，以适配更换后的新型路由模块。一旦推广该方案，需要全面替换旧产品，导致成本过高。不仅如此，采用该方案的主动权在于路由模块的生产厂家，由于每个路由模块生产厂家通常会采用不同的相位识别方案，这也必然会造成资源浪费。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的缺陷提供一种台区相位识别方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：
一种台区相位识别方法，用于集中器、总表以及M个单相电表所形成的台区相位识别系统，包括如下步骤：
步骤1，所述集中器在预设时间段内按照预设时间间隔分别同时采集所述总表的三相电压数据实际值以及任一所述单相电表的电压数据实际值，对应得到该总表的三相电压数据实际值集合和该任一单相电表的电压数据实际值集合；
步骤2，根据所得总表的三相电压数据实际值集合和该任一单相电表的电压数据实际值集合，构造针对所述总表各相电压数据的变化趋势序列以及针对该任一单相电表电压数据的变化趋势序列；
步骤3，对所得该任一单相电表电压数据的变化趋势序列内的电压数据变化量做判断处理：当判断该任一单相电表电压数据的电压数据变化量为零时，转入步骤6；
步骤6，构建针对所述总表各相电压的二维向量序列以及针对所述该任一单相电表电压的二维向量序列；
步骤7，计算所述总表各相电压的二维向量序列内二维向量与对应的所述该任一单相电表电压的二维向量序列内二维向量之间的余弦值，得到总表各相电压对应的余弦值序列；
步骤8，分别计算所得总表各相电压对应的余弦值序列内的余弦值平均值，且在所得到的三个余弦值平均值中选出最接近数值1且为正值的余弦值平均值，并将选出的该余弦值平均值所对应总表的电压相位作为所述该任一单相电表所接的电压相别。
进一步地，所述预设时间段标记为Y，所述预设时间间隔标记为W，所述集中器在该预设时间段Y内的采集总次数标记为N；所述集中器在第X次采集的总表的A相电压数据实际值标记为UAX，所述集中器在第X次采集的总表的B相电压数据实际值标记为UBX，所述集中器在第X次采集的总表的C相电压数据实际值标记为UCX；所述该任一单相电表为M个单相电表中的第m个单相电表，所述集中器在第X次采集的该第m个单相电表的电压数据实际值标记为UmX；1≤m≤M，1≤X≤N；
所述总表的A相电压数据的变化趋势序列标记为SA，SA＝{ΔUAX}；所述总表的B相电压数据的变化趋势序列标记为SB，SB＝{ΔUBX}；所述总表的C相电压数据的变化趋势序列标记为SC，SC＝{ΔUCX}；该任一单相电表电压数据的变化趋势序列标记为Sm，Sm＝{ΔUmX}：
Figure BDA0002047041620000031
ΔUAX表示集中器在第X次所采集总表的第A相电压数据的变化量，UAX+1表示集中器在第X+1次采集的总表的A相电压数据实际值；ΔUBX表示集中器在第X次所采集总表的B相电压数据的变化量，UBX+1表示集中器在第X+1次采集的总表的B相电压数据实际值；ΔUCX表示集中器在第X次所采集总表的C相电压数据的变化量，UCX+1表示集中器在第X+1次采集的总表的C相电压数据实际值；ΔUmX表示集中器在第X次采集该第m个单相电表电压数据的变化量。
进一步地，
Figure BDA0002047041620000032
Figure BDA0002047041620000033
表示对数值
Figure BDA0002047041620000034
向下取整。
进一步地，所述总表的A相电压数据、B相电压数据以及C相电压数据分别与该第m个单相电表的变化趋势吻合度序列对应地标记为{ρAX}、{ρBX}和{ρCX}；
Figure BDA0002047041620000035
其中，1≤X≤N-1；
ρAX表示第X次所采集总表的A相电压数据与该第m个单相电表电压数据的变化趋势吻合度，ρBX表示第X次所采集总表的B相电压数据与该第m个单相电表电压数据的变化趋势吻合度，ρCX表示第X次所采集总表的C相电压数据与该第m个单相电表电压数据的变化趋势吻合度。
进一步地，所述总表的A相电压数据所对应变化趋势吻合度序列的变化趋势吻合度平均值标记为
Figure BDA0002047041620000036
所述总表的B相电压数据所对应变化趋势吻合度序列的变化趋势吻合度平均值标记为
Figure BDA0002047041620000037
以及所述总表的C相电压数据所对应变化趋势吻合度序列的变化趋势吻合度平均值标记为
Figure BDA0002047041620000038
Figure BDA0002047041620000041
进一步地，所述总表A相电压、B相电压以及C相电压所对应的二维向量序列分别标记为
Figure BDA0002047041620000042
和
Figure BDA0002047041620000043
所述该第m个单相电表电压的二维向量序列标记为
Figure BDA0002047041620000044
Figure BDA0002047041620000045
Figure BDA0002047041620000046
进一步地，所述总表A相电压所对应二维向量序列内任一个二维向量与该第m个单相电表电压的二维向量序列内对应二维向量之间的余弦值标记为
Figure BDA0002047041620000047
总表A相电压对应的余弦值序列标记为
Figure BDA0002047041620000048
所述总表B相电压所对应二维向量序列内任一个二维向量与该第m个单相电表电压的二维向量序列内对应二维向量之间的余弦值标记为
Figure BDA0002047041620000049
总表B相电压对应的余弦值序列标记为
Figure BDA00020470416200000410
所述总表C相电压所对应二维向量序列内任一个二维向量与该第m个单相电表电压的二维向量序列内对应二维向量之间的余弦值标记为
Figure BDA00020470416200000411
总表C相电压对应的余弦值序列标记为
Figure BDA00020470416200000412
Figure BDA00020470416200000413
Figure BDA00020470416200000414
Figure BDA00020470416200000415
进一步地，步骤8中，总表A相电压对应的余弦值序列内的余弦值平均值标记为
Figure BDA00020470416200000416
总表B相电压对应的余弦值序列内的余弦值平均值标记为
Figure BDA00020470416200000417
总表C相电压对应的余弦值序列内的余弦值平均值标记为
Figure BDA0002047041620000051
Figure BDA0002047041620000052
进一步地，步骤3中，当判断该任一单相电表电压数据的电压数据变化量不为零时，转入步骤4；
步骤4，根据所得总表的各相电压数据的变化趋势序列以及该任一单相电表电压数据的变化趋势序列，对应计算得到总表各相电压数据与该任一单相电表电压数据的变化趋势吻合度序列；
步骤5，分别计算所得总表三相电压数据所对应变化趋势吻合度序列的变化趋势吻合度平均值，且在所得到的该三个变化趋势吻合度平均值中选出与数值1之间差值最小的变化趋势吻合度平均值，并将选出的该变化趋势吻合度平均值所对应总表的电压相位作为该任一单相电表所接的电压相别。
改进地，所述基于余弦相似度的台区相位识别方法还包括：针对任一单相电表，通过多次重复执行步骤1～步骤8，对应得到针对该任一单相电表所接电压相别的多个判定结果，并将所述多个判定结果中具有最大次数的电压相别作为当前该任一单相电表所接电压相别的最终判定结果。
进一步地，在所述基于余弦相似度的台区相位识别方法中，针对任一单相电表，通过重复执行步骤1～步骤8达到预设奇数次，对应得到针对该任一单相电表所接电压相别的预设奇数个判定结果，并将所述预设奇数个判定结果中具有最大次数的电压相别作为当前该任一单相电表所接电压相别的最终判定结果；其中，该预设奇数次至少等于三次。
再改进地，所述基于余弦相似度的台区相位识别方法还包括：针对任一单相电表，通过按照预设检测识别次数重复执行步骤1～步骤8，对应得到针对该任一单相电表所接电压相别的多个判定结果，并且判断所述多个判定结果的电压相别不一致时，执行告警提示的步骤。
进一步地，所述预设检测识别次数为奇数次，且该预设检测识别次数至少等于三次。
一种台区相位识别系统，包括集中器、总表以及M个单相电表，还包括如下模块：
电压数据集合采集模块：所述集中器在预设时间段内按照预设时间间隔分别同时采集所述总表的三相电压数据实际值以及任一所述单相电表的电压数据实际值，对应得到该总表的三相电压数据实际值集合和该任一单相电表的电压数据实际值集合；
电压数据的变化趋势序列构建模块：根据所得总表的三相电压数据实际值集合和该任一单相电表的电压数据实际值集合，构造针对所述总表各相电压数据的变化趋势序列以及针对该任一单相电表电压数据的变化趋势序列；
判断跳转模块：对所得该任一单相电表电压数据的变化趋势序列内的电压数据变化量做判断处理：当判断该任一单相电表电压数据的电压数据变化量为零时，执行电压的二维向量序列构建模块；否则，执行电压数据的变化趋势吻合度序列计算模块；
电压数据的变化趋势吻合度序列计算模块：根据所得总表的各相电压数据的变化趋势序列以及该任一单相电表电压数据的变化趋势序列，对应计算得到总表各相电压数据与该任一单相电表电压数据的变化趋势吻合度序列；
变化趋势吻合度平均值确定电压相别模块：分别计算所得总表三相电压数据所对应变化趋势吻合度序列的变化趋势吻合度平均值，且在所得到的该三个变化趋势吻合度平均值中选出与数值1之间差值最小的变化趋势吻合度平均值，并将选出的该变化趋势吻合度平均值所对应总表的电压相位作为该任一单相电表所接的电压相别；
电压的二维向量序列构建模块：构建针对所述总表各相电压的二维向量序列以及针对所述该任一单相电表电压的二维向量序列；
余弦值序列计算模块：计算所述总表各相电压的二维向量序列内二维向量与对应的所述该任一单相电表电压的二维向量序列内二维向量之间的余弦值，得到总表各相电压对应的余弦值序列；
余弦值平均值确定电压相别模块：分别计算所得总表各相电压对应的余弦值序列内的余弦值平均值，且在所得到的三个余弦值平均值中选出最接近数值1且为正值的余弦值平均值，并将选出的该余弦值平均值所对应总表的电压相位作为所述该任一单相电表所接的电压相别。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
首先，本发明通过在获取所采集总表的三相电压数据实际值集合以及所选任一单相电表的电压数据实际值集合后，分别对应得到总表三相电压数据变化趋势序列以及该单相电表电压数据变化趋势序列，进而得到表征总表各相电压与单相电表电压变化一致性的变化趋势吻合度序列，并将总表各相电压所对应变化趋势吻合度序列中最接近数值1的变化趋势吻合度序列所对应的总表电压相位作为该单相电表所接的电压相别，由此实现了不需要改动现有台区，也不需要针对集中器和各单相电表增填适配用的模块，只需要将基于本方案所设计的程序在集中器进行升级，就能够分别完成对台区内各单相电表所接电压相别的准确识别，有效节约了台区内单相电表相位识别的成本；
其次，考虑到该单相电表电压在实际过程中可能不会发生变化，即其电压数据变化量为零的情况，本发明还通过计算所构建的总表各相电压的二维向量序列内二维向量与对应的该任一单相电表电压的二维向量序列内二维向量之间的余弦值的方式，分别计算所得总表各相电压对应的余弦值序列内的余弦值平均值，并将最接近数值1且为正值的余弦值平均值所对应总表的电压相位作为该任一单相电表所接的电压相别，从而有效地排除了单相电表电压数据变化量为零时难以准确识别单相电表所接电压相位的情况，提高了相位识别准确度。
附图说明
图1为本实施例中的台区相位识别方法流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
如图1所示，本实施例中的台区相位识别方法，用于集中器、总表以及M个单相电表所形成的台区相位识别系统，该基于余弦相似度的台区相位识别方法包括如下步骤1～步骤9：
步骤1，集中器在预设时间段内按照预设时间间隔分别同时采集所述总表的三相电压数据实际值以及任一所述单相电表的电压数据实际值，对应得到该总表的三相电压数据实际值集合和该任一单相电表的电压数据实际值集合；其中，预设时间段标记为Y，所述预设时间间隔标记为W，集中器在该预设时间段Y内的采集总次数标记为N，
Figure BDA0002047041620000071
Figure BDA0002047041620000072
表示对数值
Figure BDA0002047041620000073
向下取整；集中器在第X次采集的总表的A相电压数据实际值标记为UAX，集中器在第X次采集的总表的B相电压数据实际值标记为UBX，集中器在第X次采集的总表的C相电压数据实际值标记为UCX；该任一单相电表为M个单相电表中的第m个单相电表，集中器在第X次采集的该第m个单相电表的电压数据实际值标记为UmX；1≤m≤M，1≤X≤N；
步骤2，根据所得总表的三相电压数据实际值集合和该任一单相电表的电压数据实际值集合，构造针对总表各相电压数据的变化趋势序列以及针对该任一单相电表电压数据的变化趋势序列；其中，总表的A相电压数据的变化趋势序列标记为SA，SA＝{ΔUAX}；总表的B相电压数据的变化趋势序列标记为SB，SB＝{ΔUBX}；总表的C相电压数据的变化趋势序列标记为SC，SC＝{ΔUCX}；该任一单相电表电压数据的变化趋势序列标记为Sm，Sm＝{ΔUmX}：
Figure BDA0002047041620000081
ΔUAX表示集中器在第X次所采集总表的第A相电压数据的变化量，UAX+1表示集中器在第X+1次采集的总表的A相电压数据实际值；ΔUBX表示集中器在第X次所采集总表的B相电压数据的变化量，UBX+1表示集中器在第X+1次采集的总表的B相电压数据实际值；ΔUCX表示集中器在第X次所采集总表的C相电压数据的变化量，UCX+1表示集中器在第X+1次采集的总表的C相电压数据实际值；ΔUmX表示集中器在第X次采集该第m个单相电表电压数据的变化量；其中，在总表的三相电压数据的变化趋势序列以及该任一单相电表电压数据的变化趋势序列中，均含有N-1个变化量；例如，以变化趋势序列SA作为例子，该序列SA内包含了ΔUA1、ΔUA2、…、ΔUAN-2以及ΔUAN-1这N-1个变化量；
步骤3，对所得该任一单相电表电压数据的变化趋势序列内的电压数据变化量做判断处理：当判断该任一单相电表电压数据的电压数据变化量为零时，转入步骤6；否则，转入步骤4；
步骤4，根据所得总表的各相电压数据的变化趋势序列以及该任一单相电表电压数据的变化趋势序列，对应计算得到总表各相电压数据与该任一单相电表电压数据的变化趋势吻合度序列；其中，总表的A相电压数据、B相电压数据以及C相电压数据分别与该第m个单相电表的变化趋势吻合度序列对应地标记为{ρAX}、{ρBX}和{ρCX}；
Figure BDA0002047041620000082
其中，1≤X≤N-1；
ρAX表示第X次所采集总表的A相电压数据与该第m个单相电表电压数据的变化趋势吻合度；例如，在总表的A相电压数据与该第m个单相电表的变化趋势吻合度序列{ρAX}中，包含了ρA1、ρA2、…、ρAN-2以及ρAN-1这N-1个变化趋势吻合度值，其他变化趋势吻合度序列的情况依次类推可知，此处不再赘述举例；
步骤5，分别计算所得总表三相电压数据所对应变化趋势吻合度序列的变化趋势吻合度平均值，且在所得到的该三个变化趋势吻合度平均值中选出与数值1之间差值最小的变化趋势吻合度平均值，并将选出的该变化趋势吻合度平均值所对应总表的电压相位作为该任一单相电表所接的电压相别；
其中，总表的A相电压数据所对应变化趋势吻合度序列的变化趋势吻合度平均值标记为
Figure BDA0002047041620000091
总表的B相电压数据所对应变化趋势吻合度序列的变化趋势吻合度平均值标记为
Figure BDA0002047041620000092
以及总表的C相电压数据所对应变化趋势吻合度序列的变化趋势吻合度平均值标记为
Figure BDA0002047041620000093
Figure BDA0002047041620000094
步骤6，构建针对总表各相电压的二维向量序列以及针对该任一单相电表电压的二维向量序列；其中，总表A相电压、B相电压以及C相电压所对应的二维向量序列分别标记为
Figure BDA0002047041620000095
和
Figure BDA0002047041620000096
该第m个单相电表电压的二维向量序列标记为
Figure BDA0002047041620000097
Figure BDA0002047041620000098
Figure BDA0002047041620000099
步骤7，计算总表各相电压的二维向量序列内二维向量与对应的该任一单相电表电压的二维向量序列内二维向量之间的余弦值，得到总表各相电压对应的余弦值序列；
其中，总表A相电压所对应二维向量序列内任一个二维向量与该任一单相电表电压的二维向量序列内对应二维向量之间的余弦值标记为
Figure BDA00020470416200000910
总表A相电压对应的余弦值序列标记为
Figure BDA00020470416200000911
总表B相电压所对应二维向量序列内任一个二维向量与该任一单相电表电压的二维向量序列内对应二维向量之间的余弦值标记为
Figure BDA00020470416200000912
总表B相电压对应的余弦值序列标记为
Figure BDA00020470416200000913
总表C相电压所对应二维向量序列内任一个二维向量与该任一单相电表电压的二维向量序列内对应二维向量之间的余弦值标记为
Figure BDA00020470416200000914
总表C相电压对应的余弦值序列标记为
Figure BDA00020470416200000915
Figure BDA0002047041620000101
Figure BDA0002047041620000102
Figure BDA0002047041620000103
步骤8，分别计算所得总表各相电压对应的余弦值序列内的余弦值平均值，且在所得到的三个余弦值平均值中选出最接近数值1且为正值的余弦值平均值，并将选出的该余弦值平均值所对应总表的电压相位作为所述该任一单相电表所接的电压相别；
其中，总表A相电压对应的余弦值序列内的余弦值平均值标记为
Figure BDA0002047041620000104
总表B相电压对应的余弦值序列内的余弦值平均值标记为
Figure BDA0002047041620000105
总表C相电压对应的余弦值序列内的余弦值平均值标记为
Figure BDA0002047041620000106
Figure BDA0002047041620000107
例如，经比较判断，在所得三个余弦值平均值
Figure BDA0002047041620000108
和
Figure BDA0002047041620000109
中，
Figure BDA00020470416200001010
最接近数值1且为正值，则将该余弦值平均值
Figure BDA00020470416200001011
选出，并将选取的该余弦值平均值
Figure BDA00020470416200001012
所对应总表的电压相位(即B相)作为该任一单相电表所接的电压相别，即该任一单相电表所接的电压相别为B相；如果所得任一余弦值平均值为负值，则直接将该余弦值平均值所对应总表的电压相位排除；例如，所得余弦值平均值
Figure BDA00020470416200001013
为负值，则直接将该余弦值平均值
Figure BDA00020470416200001014
所对应总表的电压相位(即A相)排除；
步骤9，按照步骤1～步骤8的方式，依次分别得到剩余M-1个单相电表所接的电压相别。
当然，为了进一步提高针对单相电表所接的电压相别判定结果，本实施例中该基于余弦相似度的台区相位识别方法还包括：针对任一单相电表，通过多次重复执行步骤1～步骤8，对应得到针对该任一单相电表所接电压相别的多个判定结果，并将所述多个判定结果中具有最大次数的电压相别作为当前该任一单相电表所接电压相别的最终判定结果。作为优化，针对任一单相电表，通过重复执行步骤1～步骤7达到预设奇数次，对应得到针对该任一单相电表所接电压相别的预设奇数个判定结果，并将该预设奇数个判定结果中具有最大次数的电压相别作为当前该任一单相电表所接电压相别的最终判定结果；其中，该预设奇数次至少等于三次。
当然，作为另一种有效的改进方式，还可以针对任一单相电表，通过按照预设检测识别次数重复执行步骤1～步骤8，对应得到针对该任一单相电表所接电压相别的多个判定结果，并且判断这多个判定结果的电压相别不一致时，执行告警提示。例如，此处的预设检测识别次数设置为预设奇数次，且令该预设检测识别次数至少等于三次。
实施例2
本发明公开了一种台区相位识别系统，包括集中器、总表以及M个单相电表，还包括如下模块：
电压数据集合采集模块：所述集中器在预设时间段内按照预设时间间隔分别同时采集所述总表的三相电压数据实际值以及任一所述单相电表的电压数据实际值，对应得到该总表的三相电压数据实际值集合和该任一单相电表的电压数据实际值集合；
电压数据的变化趋势序列构建模块：根据所得总表的三相电压数据实际值集合和该任一单相电表的电压数据实际值集合，构造针对所述总表各相电压数据的变化趋势序列以及针对该任一单相电表电压数据的变化趋势序列；
判断跳转模块：对所得该任一单相电表电压数据的变化趋势序列内的电压数据变化量做判断处理：当判断该任一单相电表电压数据的电压数据变化量为零时，执行电压的二维向量序列构建模块；否则，执行电压数据的变化趋势吻合度序列计算模块；
电压数据的变化趋势吻合度序列计算模块：根据所得总表的各相电压数据的变化趋势序列以及该任一单相电表电压数据的变化趋势序列，对应计算得到总表各相电压数据与该任一单相电表电压数据的变化趋势吻合度序列；
变化趋势吻合度平均值确定电压相别模块：分别计算所得总表三相电压数据所对应变化趋势吻合度序列的变化趋势吻合度平均值，且在所得到的该三个变化趋势吻合度平均值中选出与数值1之间差值最小的变化趋势吻合度平均值，并将选出的该变化趋势吻合度平均值所对应总表的电压相位作为该任一单相电表所接的电压相别；
电压的二维向量序列构建模块：构建针对所述总表各相电压的二维向量序列以及针对所述该任一单相电表电压的二维向量序列；
余弦值序列计算模块：计算所述总表各相电压的二维向量序列内二维向量与对应的所述该任一单相电表电压的二维向量序列内二维向量之间的余弦值，得到总表各相电压对应的余弦值序列；
余弦值平均值确定电压相别模块：分别计算所得总表各相电压对应的余弦值序列内的余弦值平均值，且在所得到的三个余弦值平均值中选出最接近数值1且为正值的余弦值平均值，并将选出的该余弦值平均值所对应总表的电压相位作为所述该任一单相电表所接的电压相别。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管以上详细地描述了本发明的优选实施例，但是应该清楚地理解，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种台区相位识别方法，用于集中器、总表以及M个单相电表所形成的台区相位识别系统，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，所述集中器在预设时间段内按照预设时间间隔分别同时采集所述总表的三相电压数据实际值以及任一所述单相电表的电压数据实际值，对应得到该总表的三相电压数据实际值集合和该任一单相电表的电压数据实际值集合；
步骤2，根据所得总表的三相电压数据实际值集合和该任一单相电表的电压数据实际值集合，构造针对所述总表各相电压数据的变化趋势序列以及针对该任一单相电表电压数据的变化趋势序列；
步骤3，对所得该任一单相电表电压数据的变化趋势序列内的电压数据变化量做判断处理：当判断该任一单相电表电压数据的电压数据变化量为零时，转入步骤6；当判断该任一单相电表电压数据的电压数据变化量不为零时，转入步骤4；
步骤4，根据所得总表的各相电压数据的变化趋势序列以及该任一单相电表电压数据的变化趋势序列，对应计算得到总表各相电压数据与该任一单相电表电压数据的变化趋势吻合度序列；
步骤5，分别计算所得总表三相电压数据所对应变化趋势吻合度序列的变化趋势吻合度平均值，且在所得到的该三个变化趋势吻合度平均值中选出与数值1之间差值最小的变化趋势吻合度平均值，并将选出的该变化趋势吻合度平均值所对应总表的电压相位作为该任一单相电表所接的电压相别；
步骤6，构建针对所述总表各相电压的二维向量序列以及针对所述该任一单相电表电压的二维向量序列；
步骤7，计算所述总表各相电压的二维向量序列内二维向量与对应的所述该任一单相电表电压的二维向量序列内二维向量之间的余弦值，得到总表各相电压对应的余弦值序列；
步骤8，分别计算所得总表各相电压对应的余弦值序列内的余弦值平均值，且在所得到的三个余弦值平均值中选出最接近数值1且为正值的余弦值平均值，并将选出的该余弦值平均值所对应总表的电压相位作为所述该任一单相电表所接的电压相别。
2.根据权利要求1所述的台区相位识别方法，其特征在于，所述预设时间段标记为Y，所述预设时间间隔标记为W，所述集中器在该预设时间段Y内的采集总次数标记为N；所述集中器在第X次采集的总表的A相电压数据实际值标记为UAX，所述集中器在第X次采集的总表的B相电压数据实际值标记为UBX，所述集中器在第X次采集的总表的C相电压数据实际值标记为UCX；所述该任一单相电表为M个单相电表中的第m个单相电表，所述集中器在第X次采集的该第m个单相电表的电压数据实际值标记为UmX；1≤m≤M，1≤X≤N；
总表的A相电压数据的变化趋势序列标记为SA，SA＝{△UAX}；总表的B相电压数据的变化趋势序列标记为SB，SB＝{△UBX}；总表的C相电压数据的变化趋势序列标记为SC，SC＝{△UCX}；该任一单相电表电压数据的变化趋势序列标记为Sm，Sm＝{△UmX}：
Figure FDA0002953295310000021
△UAX表示集中器在第X次所采集总表的第A相电压数据的变化量，UAX+1表示集中器在第X+1次采集的总表的A相电压数据实际值；△UBX表示集中器在第X次所采集总表的B相电压数据的变化量，UBX+1表示集中器在第X+1次采集的总表的B相电压数据实际值；△UCX表示集中器在第X次所采集总表的C相电压数据的变化量，UCX+1表示集中器在第X+1次采集的总表的C相电压数据实际值；△UmX表示集中器在第X次采集该第m个单相电表电压数据的变化量。
3.根据权利要求2所述的台区相位识别方法，其特征在于，步骤4中，总表的A相电压数据、B相电压数据以及C相电压数据分别与该第m个单相电表的变化趋势吻合度序列对应地标记为{ρAX}、{ρBX}和{ρCX}；
Figure FDA0002953295310000022
其中，1≤X≤N-1；
ρAX表示第X次所采集总表的A相电压数据与该第m个单相电表电压数据的变化趋势吻合度，ρBX表示第X次所采集总表的B相电压数据与该第m个单相电表电压数据的变化趋势吻合度，ρCX表示第X次所采集总表的C相电压数据与该第m个单相电表电压数据的变化趋势吻合度。
4.根据权利要求3所述的台区相位识别方法，其特征在于，步骤5中，总表的A相电压数据所对应变化趋势吻合度序列的变化趋势吻合度平均值标记为
Figure FDA0002953295310000031
总表的B相电压数据所对应变化趋势吻合度序列的变化趋势吻合度平均值标记为
Figure FDA0002953295310000032
以及总表的C相电压数据所对应变化趋势吻合度序列的变化趋势吻合度平均值标记为
Figure FDA0002953295310000033
Figure FDA0002953295310000034
5.根据权利要求4所述的台区相位识别方法，其特征在于，步骤6中，总表A相电压、B相电压以及C相电压所对应的二维向量序列分别标记为
Figure FDA0002953295310000035
Figure FDA0002953295310000036
和
Figure FDA0002953295310000037
该第m个单相电表电压的二维向量序列标记为
Figure FDA0002953295310000038
Figure FDA0002953295310000039
Figure FDA00029532953100000310
6.根据权利要求5所述的台区相位识别方法，其特征在于，步骤7中，总表A相电压所对应二维向量序列内任一个二维向量与该第m个单相电表电压的二维向量序列内对应二维向量之间的余弦值标记为
Figure FDA00029532953100000311
总表A相电压对应的余弦值序列标记为
Figure FDA00029532953100000312
总表B相电压所对应二维向量序列内任一个二维向量与该第m个单相电表电压的二维向量序列内对应二维向量之间的余弦值标记为
Figure FDA00029532953100000313
总表B相电压对应的余弦值序列标记为
Figure FDA00029532953100000314
总表C相电压所对应二维向量序列内任一个二维向量与该第m个单相电表电压的二维向量序列内对应二维向量之间的余弦值标记为
Figure FDA00029532953100000315
总表C相电压对应的余弦值序列标记为
Figure FDA00029532953100000316
Figure FDA00029532953100000317
Figure FDA0002953295310000041
Figure FDA0002953295310000042
7.根据权利要求6所述的台区相位识别方法，其特征在于，步骤8中，总表A相电压对应的余弦值序列内的余弦值平均值标记为
Figure FDA0002953295310000043
总表B相电压对应的余弦值序列内的余弦值平均值标记为
Figure FDA0002953295310000044
总表C相电压对应的余弦值序列内的余弦值平均值标记为
Figure FDA0002953295310000045
Figure FDA0002953295310000046
8.根据权利要求1所述的台区相位识别方法，其特征在于，还包括：针对任一单相电表，通过多次重复执行步骤1～步骤8，对应得到针对该任一单相电表所接电压相别的多个判定结果，并将所述多个判定结果中具有最大次数的电压相别作为当前该任一单相电表所接电压相别的最终判定结果。
9.根据权利要求8所述的台区相位识别方法，其特征在于，针对任一单相电表，通过重复执行步骤1～步骤8达到预设奇数次，对应得到针对该任一单相电表所接电压相别的预设奇数个判定结果，并将所述预设奇数个判定结果中具有最大次数的电压相别作为当前该任一单相电表所接电压相别的最终判定结果；其中，该预设奇数次至少等于三次。
10.根据权利要求1所述的台区相位识别方法，其特征在于，还包括：针对任一单相电表，通过按照预设检测识别次数重复执行步骤1～步骤8，对应得到针对该任一单相电表所接电压相别的多个判定结果，并且判断所述多个判定结果的电压相别不一致时，执行告警提示的步骤。
11.根据权利要求10所述的台区相位识别方法，其特征在于，所述预设检测识别次数为奇数次，且该预设检测识别次数至少等于三次。
12.一种台区相位识别系统，包括集中器、总表以及M个单相电表，其特征在于，还包括如下模块：
电压数据集合采集模块：所述集中器在预设时间段内按照预设时间间隔分别同时采集所述总表的三相电压数据实际值以及任一所述单相电表的电压数据实际值，对应得到该总表的三相电压数据实际值集合和该任一单相电表的电压数据实际值集合；
电压数据的变化趋势序列构建模块：根据所得总表的三相电压数据实际值集合和该任一单相电表的电压数据实际值集合，构造针对所述总表各相电压数据的变化趋势序列以及针对该任一单相电表电压数据的变化趋势序列；
判断跳转模块：对所得该任一单相电表电压数据的变化趋势序列内的电压数据变化量做判断处理：当判断该任一单相电表电压数据的电压数据变化量为零时，执行电压的二维向量序列构建模块；否则，执行电压数据的变化趋势吻合度序列计算模块；
电压数据的变化趋势吻合度序列计算模块：根据所得总表的各相电压数据的变化趋势序列以及该任一单相电表电压数据的变化趋势序列，对应计算得到总表各相电压数据与该任一单相电表电压数据的变化趋势吻合度序列；
变化趋势吻合度平均值确定电压相别模块：分别计算所得总表三相电压数据所对应变化趋势吻合度序列的变化趋势吻合度平均值，且在所得到的该三个变化趋势吻合度平均值中选出与数值1之间差值最小的变化趋势吻合度平均值，并将选出的该变化趋势吻合度平均值所对应总表的电压相位作为该任一单相电表所接的电压相别；
电压的二维向量序列构建模块：构建针对所述总表各相电压的二维向量序列以及针对所述该任一单相电表电压的二维向量序列；
余弦值序列计算模块：计算所述总表各相电压的二维向量序列内二维向量与对应的所述该任一单相电表电压的二维向量序列内二维向量之间的余弦值，得到总表各相电压对应的余弦值序列；
余弦值平均值确定电压相别模块：分别计算所得总表各相电压对应的余弦值序列内的余弦值平均值，且在所得到的三个余弦值平均值中选出最接近数值1且为正值的余弦值平均值，并将选出的该余弦值平均值所对应总表的电压相位作为所述该任一单相电表所接的电压相别。
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