CN111711192B - 一种支撑台区线损精益化管理的实时线损分析方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种支撑台区线损精益化管理的实时线损分析方法、系统及介质，此方法包括：S1、智能电表通信模块入网后，集中器对其进行校时；S2、集中器对通信模块设置n分钟采集任务，通信模块则以n分钟频率周期性采集智能电表数据并存储；S3、集中器每隔预设时间，向通信模块读取预设时间内采集存储的n分钟电表数据；S4、集中器收集完成所有智能电表的n分钟数据后，将同一时间点的数据提取出来，进行数据合法性、数据完整性检查；S5、集中器对数据合法且完整的同一时间点数据进行分钟级线损计算。本发明具有线损分析实时性高、支撑线损科学管理、降低电能损耗、非法窃电预警等优点。
Description
技术领域
本发明涉及电力技术领域，具体涉及一种支撑台区线损精益化管理的实时线损分析方法、系统及介质。
背景技术
传统的台区计量点的电量数据由人工现场抄录，无法保障现场所有计量点数据由人工同一时刻抄录到位，计量数据不能实现同一时刻统计，导致无法准确计算出台区线损数据，线损计算数据波动较大，其主要原因是缺乏同一时刻现场电能表数据抄录的技术手段。随着智能电表和用电信息采集的发展，尤其是无线、载波等通信技术在电力领域的应用，用电信息采集系统可以提供台区智能电能表每日零点数据，线损计算也由原来的只能按月统计，提高到能够对台区计量点的电量数据进行每日计算，实现台区线损日计算，有效提升了线损管理精益化水平。
台区日线损对于台区线损精益化管理的需求还是无法满足，无法实现更实时的线损分析，无法更快的发现异常用电、非法窃电、设备故障等情况，而实现实时线损分析技术的关键和难点在于：线损实时性，需要用电信息采集实现高频采集，采集频率越高，线损分析的实时性越好，越能及时发现异常线损。由于采集周期和实时性限制，采集数据并非在严格的同步时间上，给线损的计算带来误差。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种线损分析实时性好的支撑台区线损精益化管理的实时线损分析方法、系统及介质。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种支撑台区线损精益化管理的实时线损分析方法，包括以下步骤：
S1、智能电表通信模块入网后，台变集中器对其进行校时；
S2、台变集中器对智能电表通信模块设置n分钟采集任务，智能电表通信模块则以n分钟频率周期性采集智能电表数据并存储；
S3、台变集中器每隔预设时间，向智能电表通信模块读取预设时间内采集存储的n分钟电表数据；
S4、台变集中器收集完成所有智能电表的n分钟数据后，将同一时间点的数据提取出来，进行数据合法性、数据完整性检查；
S5、台变集中器对数据合法且完整的同一时间点数据进行分钟级线损计算，当计算出的线损率异常时，针对单个用户进行异常用电分析，找出影响线损的关键点。
优选地，在步骤S1中，主站周期性对台变集中器进行校时，台变集中器再广播对其下所有智能电表通信模块和电表进行校时。
优选地，在步骤S2中，智能电表数据包括电表的正向有功电能、电压、电流信息。
优选地，在步骤S4中，当台变集中器接收到数据后，验证数据校验，若数据校验失败则丢弃；若数据校验成功，则按数据类别进行分类保存；若不是分钟级采集数据则继续接收数据；若是分钟级采集数据，判断是否完成所有表分钟采集。
优选地，在步骤S5中，计算本次采集的线损值及实时线损率，根据预先设定的实时线损阈值，判断实时线损率是否存在异常；如存在异常，分析出具体哪些表对异常影响较大。
优选地，哪些表对异常影响较大的分析方法为：读取上N次所有表分钟采集数据，通过对比分析电表的数据变化曲线，数据变化曲线有电能值突变或有电压、电流变化但无电能变化等异常情况，则上报该表号存在线损异常事件。
优选地，步骤S1的校时过程为：
S11、台变集中器端发起精准校时命令，在校时命令中同时将当前时间和当前的网络时钟NTP一起发送到表模块；
S12、表模块将自身当前的网络NTP值读出，并与校时命令中集中器端的网络NTP相减，可得出校时命令从集中器端通信传输到表端所消耗的时间t；
S13、用校时命令中携带的校时时间加上传输消耗时间t，得出真正的校时时间T；
S14、用此校时时间T对表端模块和电表进行校时，完成精准的系统时钟同步。
优选地，步骤S2的具体过程为：
在精准的系统时钟下，生成1分钟定时采集任务；
采集定时时间到后，依次采集线损分析所需要的数据项，并保存等待集中器端读取应答。
本发明还公开了一种支撑台区线损精益化管理的实时线损分析系统，包括：
校时模块，用于在智能电表通信模块入网后，台变集中器对其进行校时；
采集模块，用于台变集中器对智能电表通信模块设置n分钟采集任务，智能电表通信模块则以n分钟频率周期性采集智能电表数据并存储；
读取模块，用于台变集中器每隔预设时间，向智能电表通信模块读取预设时间内采集存储的n分钟电表数据；
提取模块，用于台变集中器收集完成所有智能电表的n分钟数据后，将同一时间点的数据提取出来，进行数据合法性、数据完整性检查；
计算模块，用于台变集中器对数据合法且完整的同一时间点数据进行分钟级线损计算，当计算出的线损率异常时，针对单个用户进行异常用电分析，找出影响线损的关键点。
本发明进一步公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器运行时执行如上所述的支撑台区线损精益化管理的实时线损分析方法的步骤。
本发明进一步公开了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器运行时执行如上所述的支撑台区线损精益化管理的实时线损分析方法的步骤。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明基于HPLC或宽带载波的用电信息采集系统实施，实现智能电表计量数据分钟频率的数据采集，使用采集到的数据计算分钟级的线损率，支撑实时线损分析，减少数据采集时间不同步带来的误差，实现用电信息的分钟级数据采集，从而将线损实时性提高到分钟级，支撑实现台区线损精益化管理的实时线损分析；相对于现有的日线损，极大的提高了线损的实时性，快速发现线损突发异常，可在几分钟内确定线损异常的关键原因和异常用户，为降低线损提供了分析技术，增强了线损管理手段，使线损管理走向信息化、透明化和智能化；可以有效支撑台区实时线损分析的技术方法，支撑线损科学管理，通过各类分析数据指导开展进行电网改造、降低电能损耗、非法窃电预警等。
附图说明
图1为本发明的用电信息分钟级采集流程示意图。
图2为本发明的集中器端分钟级实时线损计算及异常分析流程示意图。
图3为本发明的分钟级线损数据分析系统时钟同步流程示意图。
图4为本发明的电表端分钟级线损数据采集流程示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
本发明基于HPLC或宽带载波的用电信息采集系统来实施，从而实现智能电表计量数据分钟级频率的数据采集，使用采集到的数据计算分钟级的线损率，支撑实时线损分析，具体步骤包括：
S1、智能电表通信模块入网后，台变集中器对其进行校时；
S2、台变集中器对智能电表通信模块设置1分钟采集任务，智能电表通信模块则以1分钟频率周期性采集智能电表数据并存储；当然，在其它实施例中，也可以采用2分钟、3分钟或更多分钟；
S3、台变集中器每隔预设时间(如在15分钟内)，采用并发抄表方式，向智能电表通信模块读取近段时间内采集存储的1分钟电表数据；
S4、台变集中器收集完成所有智能电表的1分钟数据后，将同一时间点的数据提取出来，进行数据合法性、数据完整性检查；
S5、台变集中器对数据合法且完整的同一时间点数据进行分钟级线损计算，当计算出的线损率异常时，进一步针对单个用户进行异常用电分析，找出影响线损的关键点；
S6、重复步骤S3-S5，台变集中器周期性进行分钟级实时线损计算分析，及时发现用电异常，及时通知台区维护人员勘现场、抓现行、快抢修、追损失。
本发明基于HPLC或宽带载波的用电信息采集系统实施，实现智能电表计量数据分钟频率的数据采集，使用采集到的数据计算分钟级的线损率，支撑实时线损分析，减少数据采集时间不同步带来的误差，实现用电信息的分钟级数据采集，从而将线损实时性提高到分钟级，支撑实现台区线损精益化管理的实时线损分析；相对于现有的日线损，极大的提高了线损的实时性，快速发现线损突发异常，可在几分钟内确定线损异常的关键原因和异常用户，为降低线损提供了分析技术，增强了线损管理手段，使线损管理走向信息化、透明化和智能化；可以有效支撑台区实时线损分析的技术方法，支撑线损科学管理，通过各类分析数据指导开展进行电网改造、降低电能损耗、非法窃电预警等。
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1所示为本发明实施例的用电信息分钟级采集流程图，用户信息分钟级采集系统关键要点是系统各节点都应具备统一的时钟，而系统中主站是唯一的，数据采集任务的发起和数据汇总都由主站完成，所以时钟源需要采用主站的。
在步骤S1中，主站周期性对集中器进行校时，集中器再广播对其下所有电表模块和电表进行校时。在步骤S2中，主站通过集中器对其下所有电表模块设置分钟级采集任务，电表模块将按照1分钟时间间隔读取电表的正向有功电能、电压、电流等基础信息并存储在电表模块内部；在步骤S3中，集中器利用HPLC或宽带载波高带宽的特点，每隔一小段时间(一般为5-15分钟)读取电表模块上一段时间内存储的分钟级数据，集中器收到分钟级数据后存储并上报主站。
图2所示为本发明实施例的分钟级实时线损计算及异常分析流程示意图，当集中器接收到数据后，验证数据校验，若数据校验失败则丢弃；若数据校验成功，则按数据类别进行分类保存；若不是分钟级采集数据则继续接收数据；若是分钟级采集数据，判断是否完成所有表分钟采集；如已完成，则读取本次采集的所有表的分钟级采集数据，计算本次采集的线损值及实时线损率，根据预先设定的实时线损阈值，判断实时线损率是否存在异常；如存在异常，需要分析出具体哪些表对异常影响较大。分析方法为读取上N次所有表分钟采集数据，通过对比分析电表的数据变化曲线，数据变化曲线有电能值突变或有电压、电流变化但无电能变化等异常情况，则上报该表号存在线损异常事件，需要重点跟踪或现场勘察。
图3所示为本发明实施例的分钟级线损数据分析系统时钟同步流程示意图，对分钟级线损分析，数据的准确性相当重要，但数据同步也是很重要的，只有数据采集的时间越接近，线损分析的准确性越高，本发明中时钟同步的前提时HPLC网络完成了全网的通信网络时钟同步，也意味着消除了表端模块与集中器模块的晶振偏差，可实现精准校时，精准校时依据于集中器端发起的精准校时命令，在校时命令中同时将当前时间和当前的网络时钟NTP一起发送到表端模块，表模块将自身当前的网络NTP值读出，并与校时命令中集中器端的网络NTP相减，可得出校时命令从集中器端通信传输到表端所消耗的时间t，然后用校时命令中携带的校时时间上加上传输消耗时间t得出真正的校时时间T,用此校时时间T对表端模块和电表进行校时，完成精准的系统时钟同步。
图4所示为本发明实施例的电表端分钟级线损数据采集流程图示意图，在精准的系统时钟下，生成1分钟定时采集任务，采集定时时间到后，依次采集线损分析所需要的数据项，并保存等待集中器端读取应答。
本发明还公开了一种支撑台区线损精益化管理的实时线损分析系统，包括：
校时模块，用于在智能电表通信模块入网后，台变集中器对其进行校时；
采集模块，用于台变集中器对智能电表通信模块设置n分钟采集任务，智能电表通信模块则以n分钟频率周期性采集智能电表数据并存储；
读取模块，用于台变集中器每隔预设时间，向智能电表通信模块读取预设时间内采集存储的n分钟电表数据；
提取模块，用于台变集中器收集完成所有智能电表的n分钟数据后，将同一时间点的数据提取出来，进行数据合法性、数据完整性检查；
计算模块，用于台变集中器对数据合法且完整的同一时间点数据进行分钟级线损计算，当计算出的线损率异常时，针对单个用户进行异常用电分析，找出影响线损的关键点。
本发明进一步公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器运行时执行如上所述的支撑台区线损精益化管理的实时线损分析方法的步骤。本发明进一步公开了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器运行时执行如上所述的支撑台区线损精益化管理的实时线损分析方法的步骤。本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一个计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。存储器可用于存储计算机程序和/或模块，处理器通过运行或执行存储在存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现各种功能。存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(FlashCard)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其它易失性固态存储器件等。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。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前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种支撑台区线损精益化管理的实时线损分析方法，其特征在于，包括步骤：
S1、智能电表通信模块入网后，台变集中器对其进行校时；
S2、台变集中器对智能电表通信模块设置n分钟采集任务，智能电表通信模块则以n分钟频率周期性采集智能电表数据并存储；
S3、台变集中器每隔预设时间，向智能电表通信模块读取预设时间内采集存储的n分钟电表数据；
S4、台变集中器收集完成所有智能电表的n分钟数据后，将同一时间点的数据提取出来，进行数据合法性、数据完整性检查；
S5、台变集中器对数据合法且完整的同一时间点数据进行分钟级线损计算，当计算出的线损率异常时，针对单个用户进行异常用电分析，找出影响线损的关键点。
2.根据权利要求1所述的支撑台区线损精益化管理的实时线损分析方法，其特征在于，在步骤S1中，主站周期性对台变集中器进行校时，台变集中器再广播对其下所有智能电表通信模块和电表进行校时。
3.根据权利要求1所述的支撑台区线损精益化管理的实时线损分析方法，其特征在于，在步骤S2中，智能电表数据包括电表的正向有功电能、电压、电流信息。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的支撑台区线损精益化管理的实时线损分析方法，其特征在于，在步骤S4中，当台变集中器接收到数据后，验证数据校验，若数据校验失败则丢弃；若数据校验成功，则按数据类别进行分类保存；若不是分钟级采集数据则继续接收数据；若是分钟级采集数据，判断是否完成所有表分钟采集。
5.根据权利要求1～3中任意一项所述的支撑台区线损精益化管理的实时线损分析方法，其特征在于，在步骤S5中，计算本次采集的线损值及实时线损率，根据预先设定的实时线损阈值，判断实时线损率是否存在异常；如存在异常，分析出具体哪些表对异常有影响。
6.根据权利要求5所述的支撑台区线损精益化管理的实时线损分析方法，其特征在于，哪些表对异常有影响的分析方法为：读取上N次所有表分钟采集数据，通过对比分析电表的数据变化曲线，数据变化曲线有电能值突变或有电压、电流变化但无电能变化异常情况，则上报该表号存在线损异常事件。
7.根据权利要求1～3中任意一项所述的支撑台区线损精益化管理的实时线损分析方法，其特征在于，步骤S1的校时过程为：
S11、台变集中器端发起精准校时命令，在校时命令中同时将当前时间和当前的网络时钟NTP一起发送到表模块；
S12、表模块将自身当前的网络NTP值读出，并与校时命令中集中器端的网络NTP相减，可得出校时命令从集中器端通信传输到表端所消耗的时间t；
S13、用校时命令中携带的校时时间加上传输消耗时间t，得出真正的校时时间T；
S14、用此校时时间T对表端模块和电表进行校时，完成精准的系统时钟同步。
8.根据权利要求1～3中任意一项所述的支撑台区线损精益化管理的实时线损分析方法，其特征在于，步骤S2的具体过程为：
在精准的系统时钟下，生成1分钟定时采集任务；
采集定时时间到后，依次采集线损分析所需要的数据项，并保存等待集中器端读取应答。
9.一种支撑台区线损精益化管理的实时线损分析系统，其特征在于，包括：
校时模块，用于在智能电表通信模块入网后，台变集中器对其进行校时；
采集模块，用于台变集中器对智能电表通信模块设置n分钟采集任务，智能电表通信模块则以n分钟频率周期性采集智能电表数据并存储；
读取模块，用于台变集中器每隔预设时间，向智能电表通信模块读取预设时间内采集存储的n分钟电表数据；
提取模块，用于台变集中器收集完成所有智能电表的n分钟数据后，将同一时间点的数据提取出来，进行数据合法性、数据完整性检查；
计算模块，用于台变集中器对数据合法且完整的同一时间点数据进行分钟级线损计算，当计算出的线损率异常时，针对单个用户进行异常用电分析，找出影响线损的关键点。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序在被处理器运行时执行如权利要求1～8中任意一项所述的支撑台区线损精益化管理的实时线损分析方法的步骤。
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2020
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