CN110780261B - 一种电量采集数据核对方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电量采集数据核对方法及系统，方法包括：按照设定的时间间隔T0，获取计量间隔表计的有功电量、无功电量、电参量，按一定时间间隔T1，T1=T0/n，n为正整数，获取从数据参考源采集的电参量信息，并计算计算有功功率平均值P1、无功功率平均值Q1、电流平均值I1、电压平均值U1，结合计量间隔表计的有功电量、无功电量、电参量，计算电能表各参数数据的准确度，并与对应的设定阈值进行比较，以判断采集电量数据是否异常。

Description

一种电量采集数据核对方法及系统
技术领域
本发明属于电气工程应用技术领域，具体涉及一种电量采集数据核对方法及系统。
背景技术
在电能量系统中，基础数据的准确性直接关系到电量计量的可靠及准确，关系到系统的实用性，当前对电量异常数据的判断主要在用电信息系统实现，有以下几种方法：
1)利用系统范围内对应表计数据进行校核
如《浅谈电量数据的有效校核方法》中提到：使用内部关口与外部关口相互校核、使用对端电表相互校核、使用双表相互校核、利用遥测值进行校核。
2)利用统计学原理进行异常数据排查
如《基于拉依达准则的计量自动化系统数据准确性判断方法》、《电力统计数据的质量评估及其异常检测方法研究》。
3)利用本表自身数据的异常数据排查：
如《一种基于自动化核抄的电量数据异常分析方法与流程》中提到：检查最近前后两次数据的差值；《一种基于量化评估模型窃电嫌疑分析方法的反窃电分析方法》中提到：检查N年同时期日电量差值，并对比当前月电量与前M月电量；《一种用电信息采集系统异常电量数据的识别与修复方法》中提到：根据额定功率参数设定电量上下限阀值，识别异常电量数据。
4)利用SCADA中对应线路的测量数据
如《一种基于电力负荷积分计算的电量数据核对方法》中提到：用来自SCADA的测量对应功率数据，进行积分，得到的积分电能数据与定时采集的电能数据进行对比。
这些方法有些需要大样本数据，有些需要其他区域数据进行对比，有些根据历史数据进行对比，由于用电信息系统数据量大，对比困难，难以实时处理，一般只应用在用电信息系统的日电量、月电量数据检查，数据对比频率较低。
发明内容
目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种电量采集数据核对方法及系统。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
第一方面，提供一种电量采集数据核对方法，其特征在于，包括：
按照设定的时间间隔T0，获取计量间隔表计的有功电量、无功电量、表计电参量，得到表计电参量的有功电量PE0、无功电量QE0、电流I0、电压U0；根据有功电量PE0、无功电量QE0、时间间隔T0，计算本次采集电量对应的有功功率P0、无功功率Q0；
按一定时间间隔T1，T1＝T0/n，n为正整数，获取从数据参考源采集的电参量信息，所述电参量信息包括电流Ii、电压Ui、相角αi；根据参考源电流Ii、电压Ui、相角αi，计算每个采集时刻有功功率Pi和无功功率Qi，并逐次计算有功功率平均值P1、无功功率平均值Q1、电流平均值I1、电压平均值U1；
根据计量间隔表计的有功功率P0、无功功率Q0、电流I0、电压U0与数据参考源对应的有功功率平均值P1、无功功率平均值Q1、电流平均值I1、电压平均值U1，计算电能表有功电量数据的准确度计算值γp、电能表无功电量数据的准确度计算值γq、电能表电流数据准确度计算值γi、电能表电压数据的准确度计算值γu；
分别将电能表有功电量数据的准确度计算值γp、电能表无功电量数据的准确度计算值γq、电能表电流数据准确度计算值γi、电能表电压数据的准确度计算值γu与对应的设定阈值进行比较，判断是否超过对应的设定阈值；
响应于判断得到电能表有功电量数据的准确度计算值γp、电能表无功电量数据的准确度计算值γq、电能表电流数据准确度计算值γi、电能表电压数据的准确度计算值γu超过对应的设定阈值，发出指令将采集电量数据的状态位标记为异常，并记录事件。
在一些实施例中，所述电量采集数据核对方法，具体包括：
按照设定的时间间隔T0，获取计量间隔表计的有功电量PE0、无功电量QE0、电参量，表计电参量包括电流I0、电压U0；
根据获取的计量间隔表计的有功电量PE0、无功电量QE0、时间间隔T0，计算本次采集电量对应的有功功率P0＝PE0/T0，无功功率Q0＝QE0/T0；
按一定时间间隔T1，T1＝T0/n，n为正整数，获取从数据参考源采集的电参量信息，所述电参量信息包括电流Ii、电压Ui、相角αi；
根据参考源电流Ii、电压Ui、相角αi，计算每个采集时刻有功功率Pi＝UiIi*cosαi和无功功率Qi＝UiIi*sinαi，并逐次计算各参数平均值P1＝(∑Pi)/n、Q1＝(∑Qi)/n、I1＝(∑Ii)/n、U1＝(∑Ui)/n；
根据P0和P1，计算电能表有功电量数据的准确度计算值γp＝100％×(|P0/P1-1|)；
根据Q0和Q1，计算电能表无功电量数据的准确度计算值γq＝100％×(|Q0/Q1-1|)；
根据I0和I1，计算电能表电流数据准确度计算值γi＝100％×(|I0/I1-1|)；
根据U0和U1，计算电能表电压数据的准确度计算值γu＝100％×(|U0/U1-1|)；
A)将电量准确度计算值γp、γq与第一设定阈值THR1进行比较，判断电量准确度计算值γp、γq是否大于第一设定阈值THR1；
响应于判断得到电量准确度计算值γp、γq大于第一设定阈值THR1，发出指令将采集电量数据的状态位标记为异常，并记录事件；
B)将电参量准确度计算值γi与第二设定阈值THR2进行比较，判断电参量准确度计算值γi是否大于第二设定阈值THR2；
响应于判断得到电参量准确度计算值γi大于第二设定阈值THR2，发出指令将采集电量数据的状态位标记为异常，并记录事件；
C)将电参量准确度计算值γu与第三设定阈值THR3进行比较，判断电参量准确度计算值γu是否大于第三设定阈值THR3；
响应于判断得到电参量准确度值γu大于第三设定阈值THR3，发出指令将采集电量数据的状态位标记为异常，并记录事件。
所述数据参考源为计量间隔对应线路的除电能表以外的设备，包括测量装置、保护装置。
第一设定阈值THR1的设定方法为：根据电能表准确度δm和数据参考源数据电流准确度δi、电压准确度δu来确定第一设定阈值THR1＝(1-δm)/((1-δi)*(1-δu))-1。
第二设定阈值THR2的设定方法为：根据电能表准确度δm和数据参考源数据电流准确度δi来确定第二设定阈值THR2＝(1+δm)/(1-δi)-1。
第三设定阈值THR3的设定方法为：根据电能表准确度δm和数据参考源数据电压准确度δu来确定第三设定阈值THR3＝(1+δm)/(1-δu)-1。
第二方面，提供一种电量采集数据核对系统，包括：
数据获取模块，用于：按照设定的时间间隔T0，获取计量间隔表计的有功电量、无功电量、表计电参量，得到表计电参量的有功电量PE0、无功电量QE0、电流I0、电压U0；
按一定时间间隔T1，T1＝T0/n，n为正整数，获取从数据参考源采集的电参量信息，所述电参量信息包括电流Ii、电压Ui、相角αi；
计算模块，用于：计算每个采集时刻有功功率Pi和无功功率Qi，并逐次计算有功功率平均值P1、无功功率平均值Q1、电流平均值I1、电压平均值U1；
根据参考源电流Ii、电压Ui、相角αi，根据有功电量PE0、无功电量QE0、时间间隔T0，计算本次采集电量对应的有功功率P0、无功功率Q0；
根据计量间隔表计的有功功率P0、无功功率Q0、电流I0、电压U0与数据参考源对应的有功功率平均值P1、无功功率平均值Q1、电流平均值I1、电压平均值U1，计算电能表有功电量数据的准确度计算值γp、电能表无功电量数据的准确度计算值γq、电能表电流数据准确度计算值γi、电能表电压数据的准确度计算值γu；
比较判断模块，用于：将电能表有功电量数据的准确度计算值γp、电能表无功电量数据的准确度计算值γq、电能表电流数据准确度计算值γi、电能表电压数据的准确度计算值γu与对应的设定阈值进行比较，判断是否超过对应的设定阈值；
输出模块，用于：响应于判断得到电能表有功电量数据的准确度计算值γp、电能表无功电量数据的准确度计算值γq、电能表电流数据准确度计算值γi、电能表电压数据的准确度计算值γu超过对应的设定阈值，发出指令将采集电量数据的状态位标记为异常，并记录事件。
有益效果：本发明提供的电量采集数据核对方法及系统，不需其他系统配合，处理环节靠近数据发生源，且检查的样本数量少，计算量少，可在采集电表数据的同时，同步采集当地数据参考源数据，并即时计算得到准确度值，采集数据的频率可不受限制，最快采集一次数据即可计算出准确度，即采即查，为后续能耗大数据应用提供了基础，保证了上报用电信息管理系统数据的准确性，减轻了用电信息管理系统数据处理的压力。
附图说明
图1、图2是本发明实施例的电量采集数据核对方法流程图；
图3是本发明实施例的电量采集数据核对系统框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
一种电量采集数据核对方法，包括：
按照设定的时间间隔T0，获取计量间隔表计的有功电量、无功电量、表计电参量，得到表计电参量的有功电量PE0、无功电量QE0、电流I0、电压U0；根据有功电量PE0、无功电量QE0、时间间隔T0，计算本次采集电量对应的有功功率P0、无功功率Q0；
按一定时间间隔T1，T1＝T0/n，n为正整数，获取从数据参考源采集的电参量信息，所述电参量信息包括电流Ii、电压Ui、相角αi；根据参考源电流Ii、电压Ui、相角αi，计算每个采集时刻有功功率Pi和无功功率Qi，并逐次计算有功功率平均值P1、无功功率平均值Q1、电流平均值I1、电压平均值U1；
根据计量间隔表计的有功功率P0、无功功率Q0、电流I0、电压U0与数据参考源对应的有功功率平均值P1、无功功率平均值Q1、电流平均值I1、电压平均值U1，计算电能表有功电量数据的准确度计算值γp、电能表无功电量数据的准确度计算值γq、电能表电流数据准确度计算值γi、电能表电压数据的准确度计算值γu；
分别将电能表有功电量数据的准确度计算值γp、电能表无功电量数据的准确度计算值γq、电能表电流数据准确度计算值γi、电能表电压数据的准确度计算值γu与对应的设定阈值进行比较，判断是否超过对应的设定阈值；
响应于判断得到电能表有功电量数据的准确度计算值γp、电能表无功电量数据的准确度计算值γq、电能表电流数据准确度计算值γi、电能表电压数据的准确度计算值γu超过对应的设定阈值，发出指令将采集电量数据的状态位标记为异常，并记录事件。参见图1、图2。
在一些具体实施例中，所述的电量采集数据核对方法，包括：
按照设定的时间间隔T0，获取计量间隔表计的有功电量PE0、无功电量QE0、电参量，表计电参量包括电流I0、电压U0；
根据获取的计量间隔表计的有功电量PE0、无功电量QE0、时间间隔T0，计算本次采集电量对应的有功功率P0＝PE0/T0，无功功率Q0＝QE0/T0；
按一定时间间隔T1，T1＝T0/n，n为正整数，获取从数据参考源采集的电参量信息，所述电参量信息包括电流Ii、电压Ui、相角αi；
根据参考源电流Ii、电压Ui、相角αi，计算每个采集时刻有功功率Pi＝UiIi*cosαi和无功功率Qi＝UiIi*sinαi，并逐次计算各参数平均值P1＝(∑Pi)/n、Q1＝(∑Qi)/n、I1＝(∑Ii)/n、U1＝(∑Ui)/n；
根据P0和P1，计算电能表有功电量数据的准确度计算值γp＝100％×(|P0/P1-1|)；
根据Q0和Q1，计算电能表无功电量数据的准确度计算值γq＝100％×(|Q0/Q1-1|)；
根据I0和I1，计算电能表电流数据准确度计算值γi＝100％×(|I0/I1-1|)；
根据U0和U1，计算电能表电压数据的准确度计算值γu＝100％×(|U0/U1-1|)；
将电量准确度计算值γp、γq与第一设定阈值THR1进行比较，判断电量准确度计算值γp、γq是否大于第一设定阈值THR1；
响应于判断得到电量准确度计算值γp、γq大于第一设定阈值THR1，发出指令将采集电量数据的状态位标记为异常，并记录事件；
将电参量准确度计算值γi与第二设定阈值THR2进行比较，判断电参量准确度计算值γi是否大于第二设定阈值THR2；
响应于判断得到电参量准确度计算值γi大于第二设定阈值THR2，发出指令将采集电量数据的状态位标记为异常，并记录事件；
将电参量准确度计算值γu与第三设定阈值THR3进行比较，判断电参量准确度计算值γu是否大于第三设定阈值THR3；
响应于判断得到电参量准确度值γu大于第三设定阈值THR3，发出指令将采集电量数据的状态位标记为异常，并记录事件。
所述数据参考源为计量间隔对应线路的除电能表以外的设备，包括测量装置、保护装置。
第一设定阈值THR1的设定方法为：根据电能表准确度δm和数据参考源数据电流准确度δi、电压准确度δu来确定第一设定阈值THR1＝(1-δm)/((1-δi)*(1-δu))-1。
第二设定阈值THR2的设定方法为：根据电能表准确度δm和数据参考源数据电流准确度δi来确定第二设定阈值THR2＝(1+δm)/(1-δi)-1。
第三设定阈值THR3的设定方法为：根据电能表准确度δm和数据参考源数据电压准确度δu来确定第三设定阈值THR3＝(1+δm)/(1-δu)-1。
实施例2
如图3所示，一种电量采集数据核对系统，包括：
数据获取模块，用于：按照设定的时间间隔T0，获取计量间隔表计的有功电量、无功电量、表计电参量，得到表计电参量的有功电量PE0、无功电量QE0、电流I0、电压U0；
按一定时间间隔T1，T1＝T0/n，n为正整数，获取从数据参考源采集的电参量信息，所述电参量信息包括电流Ii、电压Ui、相角αi；
计算模块，用于：计算每个采集时刻有功功率Pi和无功功率Qi，并逐次计算有功功率平均值P1、无功功率平均值Q1、电流平均值I1、电压平均值U1；
根据参考源电流Ii、电压Ui、相角αi，根据有功电量PE0、无功电量QE0、时间间隔T0，计算本次采集电量对应的有功功率P0、无功功率Q0；
根据计量间隔表计的有功功率P0、无功功率Q0、电流I0、电压U0与数据参考源对应的有功功率平均值P1、无功功率平均值Q1、电流平均值I1、电压平均值U1，计算电能表有功电量数据的准确度计算值γp、电能表无功电量数据的准确度计算值γq、电能表电流数据准确度计算值γi、电能表电压数据的准确度计算值γu；
比较判断模块，用于：将电能表有功电量数据的准确度计算值γp、电能表无功电量数据的准确度计算值γq、电能表电流数据准确度计算值γi、电能表电压数据的准确度计算值γu与对应的设定阈值进行比较，判断是否超过对应的设定阈值；
输出模块，用于：响应于判断得到电能表有功电量数据的准确度计算值γp、电能表无功电量数据的准确度计算值γq、电能表电流数据准确度计算值γi、电能表电压数据的准确度计算值γu超过对应的设定阈值，发出指令将采集电量数据的状态位标记为异常，并记录事件。
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。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种电量采集数据核对方法，其特征在于，包括：
按照设定的时间间隔T0，获取计量间隔表计的有功电量、无功电量和电参量，得到表计的有功电量PE0、无功电量QE0、电流I0和电压U0；根据有功电量PE0、无功电量QE0和时间间隔T0，计算本次采集电量对应的有功功率P0和无功功率Q0；
按一定时间间隔T1，T1=T0/n，n为正整数，获取从数据参考源采集的电参量信息，所述数据参考源为计量间隔表计对应线路的除电能表以外的设备，包括测量装置或保护装置；所述电参量信息包括电流Ii、电压Ui和相角αi；根据参考源电流Ii、电压Ui和相角αi，计算每个采集时刻有功功率Pi和无功功率Qi，并逐次计算有功功率平均值P1、无功功率平均值Q1、电流平均值I1和电压平均值U1；
根据计量间隔表计的有功功率P0、无功功率Q0、电流I0和电压U0与数据参考源对应的有功功率平均值P1、无功功率平均值Q1、电流平均值I1和电压平均值U1，计算电能表有功电量数据的准确度计算值γp、电能表无功电量数据的准确度计算值γq、电能表电流数据准确度计算值γi和电能表电压数据的准确度计算值γu；
分别将γp、γq与第一设定阈值THR1进行比较，判断γp或γq是否大于第一设定阈值THR1；其中，第一设定阈值THR1的设定方法为：根据电能表准确度δm和数据参考源数据电流准确度δi、电压准确度δu来确定第一设定阈值THR1=(1-δm)/((1-δi)*(1-δu))-1；
响应于判断得到γp或γq大于第一设定阈值THR1，发出指令将采集电量数据的状态位标记为异常，并记录事件；
或，将γi与第二设定阈值THR2进行比较，判断γi是否大于第二设定阈值THR2；其中，第二设定阈值THR2的设定方法为：根据电能表准确度δm和数据参考源数据电流准确度δi来确定第二设定阈值THR2=(1+δm)/(1-δi)-1；
响应于判断得到γi大于第二设定阈值THR2，发出指令将采集电量数据的状态位标记为异常，并记录事件；
或，将γu与第三设定阈值THR3进行比较，判断γu是否大于第三设定阈值THR3；其中，第三设定阈值THR3的设定方法为：根据电能表准确度δm和数据参考源数据电压准确度δu来确定第三设定阈值THR3=(1+δm)/(1-δu)-1；
响应于判断得到γu大于第三设定阈值THR3，发出指令将采集电量数据的状态位标记为异常，并记录事件。
2.根据权利要求1所述的电量采集数据核对方法，其特征在于，有功功率P0=PE0/T0，无功功率Q0=QE0/T0。
3.根据权利要求1所述的电量采集数据核对方法，其特征在于，计算每个采集时刻有功功率Pi和无功功率Qi，并逐次计算有功功率平均值P1、无功功率平均值Q1、电流平均值I1和电压平均值U1，包括：
计算每个采集时刻有功功率Pi=UiIi*cosαi和无功功率Qi=UiIi*sinαi，并逐次计算各参数平均值P1=(∑Pi)/n、Q1=(∑Qi)/n、I1=(∑Ii)/n、U1=(∑Ui)/n。
4.根据权利要求1所述的电量采集数据核对方法，其特征在于，
根据P0和P1，计算电能表有功电量数据的准确度计算值γp=100%×(|P0/P1-1|)；
根据Q0和Q1，计算电能表无功电量数据的准确度计算值γq=100%×(|Q0/Q1-1|)；
根据I0和I1，计算电能表电流数据准确度计算值γi=100%×(|I0/I1-1|)；
根据U0和U1，计算电能表电压数据的准确度计算值γu=100%×(|U0/U1-1|)。
5.一种电量采集数据核对系统，其特征在于，包括：
数据获取模块，用于：按照设定的时间间隔T0，获取计量间隔表计的有功电量、无功电量和表计电参量，得到表计电参量的有功电量PE0、无功电量QE0、电流I0和电压U0；
按一定时间间隔T1，T1=T0/n，n为正整数，获取从数据参考源采集的电参量信息，所述数据参考源为计量间隔表计对应线路的除电能表以外的设备，包括测量装置或保护装置；所述电参量信息包括电流Ii、电压Ui和相角αi；
计算模块，用于：计算每个采集时刻有功功率Pi和无功功率Qi，并逐次计算有功功率平均值P1、无功功率平均值Q1、电流平均值I1和电压平均值U1；
根据参考源电流Ii、电压Ui和相角αi，根据有功电量PE0、无功电量QE0和时间间隔T0，计算本次采集电量对应的有功功率P0和无功功率Q0；
根据计量间隔表计的有功功率P0、无功功率Q0、电流I0和电压U0与数据参考源对应的有功功率平均值P1、无功功率平均值Q1、电流平均值I1和电压平均值U1，计算电能表有功电量数据的准确度计算值γp、电能表无功电量数据的准确度计算值γq、电能表电流数据准确度计算值γi和电能表电压数据的准确度计算值γu；
比较判断模块，用于：分别将γp、γq与第一设定阈值THR1进行比较，判断γp或γq是否大于第一设定阈值THR1；其中，第一设定阈值THR1的设定方法为：根据电能表准确度δm和数据参考源数据电流准确度δi、电压准确度δu来确定第一设定阈值THR1=(1-δm)/((1-δi)*(1-δu))-1；
将γi与第二设定阈值THR2进行比较，判断γi是否大于第二设定阈值THR2；其中，第二设定阈值THR2的设定方法为：根据电能表准确度δm和数据参考源数据电流准确度δi来确定第二设定阈值THR2=(1+δm)/(1-δi)-1；
将γu与第三设定阈值THR3进行比较，判断γu是否大于第三设定阈值THR3；其中，第三设定阈值THR3的设定方法为：根据电能表准确度δm和数据参考源数据电压准确度δu来确定第三设定阈值THR3=(1+δm)/(1-δu)-1；
输出模块，用于：响应于判断得到电能表有功电量数据的γp或γq大于第一设定阈值THR1，或，γi大于第二设定阈值THR2，或，γu大于第三设定阈值THR3，发出指令将采集电量数据的状态位标记为异常，并记录事件。
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