CN111948597A - 基于负荷曲线分段统计分析的电能误差退补电能量计算方法 - Google Patents

基于负荷曲线分段统计分析的电能误差退补电能量计算方法 Download PDF

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黎小军
曾荣
王翔
刘丽娜
向景睿
陈奕瑾
陈俊锜
马银铃
马啸宇
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Abstract

本发明公开了基于负荷曲线分段统计分析的电能误差退补电能量计算方法，涉及电能计量技术领域，解决了现有的误差计算方法仅仅考虑了部分负载点或者仅仅考虑月平均负荷情况下导致的退补电量误差较大的问题。本发明包括步骤：进行退补电能量周期的确定，进行数据采集，进行统计区间划分、并进行电能量分段计算，进行负载点和退补电能量的误差计算；本发明能够根据用户实际用电情况，在现有计量检定规程要求下综合考虑不同负荷情况下引起的计量误差，准确计算退补电能量，确保用户或供电企业的合法权益不受到损害。

Description

基于负荷曲线分段统计分析的电能误差退补电能量计算方法
技术领域
本发明涉及电能计量技术领域，具体涉及基于负荷曲线分段统计分析的电能误差退补电能量计算方法。
背景技术
随着经济社会的不断发展，电能表得到了越来越广泛的应用。但随着时间的不断推移，大量的存量电能表即将达到计量检定规程JJG596《电子式交流电能表》要求轮换周期。随着电能表“失准更换”、“状态轮换”相关工作的不断推进，如何做好失准电能表电能量退补，切实维护供电企业和用户的合法利益显得尤为重要。
电能表误差超出允许误差范围时，应以“0”误差为基准进行电量退补。在实际工作中，当电能表误差超出允许误差范围后，对于高压用户或低压三相供电用户，一般按照实际用电负荷测定电能表误差，实际负荷难以确定时，应以正常月的平均负荷测定；对于居民用户，一般应按月平均负荷测定电能表误差，月平均负荷难以确定是，应按“三点法”进行计算：
Figure RE-GDA0002689050390000011
Imax为电能表额定最大电流，Ib为电能表标定电流；
但由于用户用电的随机性较大，月平均负荷估计法和“三点法”存在较大误差，客观上对用户或供电企业的利益造成的损害。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：现有的误差计算方法仅仅考虑了部分负载点或者仅仅考虑月平均负荷情况下导致的退补电量误差较大的问题，本发明提供了解决上述问题的基于负荷曲线分段统计分析的电能误差退补电能量计算方法。
本发明通过下述技术方案实现：
基于负荷曲线分段统计分析的电能误差退补电能量计算方法，包括以下步骤：
S1、进行退补电能量周期的确定：依据待退补电能用户的电能表类型查询并对应所述电能表的退补电量周期；
S2、进行数据采集：采集所述退补电量周期内所述用户的用电负荷功率因数、负荷电流曲线和电能量曲线数据；
S3、进行统计区间划分、并进行电能量分段计算：将所述电能表的电能量数据按照S2 中的在功率因数、负荷电流两个数据维度的基础上划分多个区间，所述区间还同时为依据电能表类型进行划分的区间，并计算所述退补电量周期内负载电流在每个所述区间内对应的电能量；
S4、进行负载点的误差计算：检定S3中的每个所述区间中的负载点误差，所述负载点为依据所述电能表类型基于检定规程计算的负载点；
S5、进行退补电能量的计算：根据S3与S4得到的计算结果，计算每个区间内电能量误差的累加和，所述累加和为待退补电能用户的实际应退补电量。
进一步地，在所述S2中，采集所述退补电量周期内所述用户的用电负荷功率因数、负荷电流曲线和电能量曲线数据采用包括通过获取电能表内置冻结数据采集的方法，还包括采用用电信息采集系统存储的待退补电能用户的退补周期内的历史数据。
进一步地，所述S2～S3中，采集所述退补电量周期内所述用户的用电负荷功率因数、负荷电流曲线和电能量曲线数据时，当待退补电能用户的电能表类型为单相电能表，参照计量检定规程JJG596《电子式交流电能表》，数据采集的操作如下：
此时功率因数为
Figure RE-GDA0002689050390000021
并以Imax、0.5Imax、Ib、0.1Ib、0.05Ib5个负载点为界；
划分为(0,0.05Ib],(0.05Ib,0.1Ib],(0.1Ib,Ib],(Ib,0.5Imax],(0.5Imax,Imax]5个统计区间；
Imax为电能表额定最大电流，Ib为电能表标定电流。
进一步地，所述S2～S3中，采集所述退补电量周期内所述用户的用电负荷功率因数、负荷电流曲线和电能量曲线数据时，当待退补电能用户的电能表类型为三相电能表，参照计量检定规程JJG596《电子式交流电能表》，数据采集的操作如下：
当负荷类型为纯阻性负荷时，以
Figure RE-GDA0002689050390000022
为依据，确定各负载点，并划分统计区间；
当负荷类型为感性负荷时，以
Figure RE-GDA0002689050390000023
为依据，确定各负载点，并划分统计区间；
当负荷类型为容性负荷时，以
Figure RE-GDA0002689050390000024
为依据，确定各负载点，并划分统计区间。
进一步地，所述S4～S5中，负载点误差与退补电能量的计算的详细步骤如下：
当待退补电能用户的电能表类型为单相电能表，
(0,0.05Ib]对应电能量为W1，0.05Ib对应检定误差为ε1；
(0.05Ib,0.1Ib]对应电能量为W2，0.1Ib对应检定误差为ε2；
(0.1bI,Ib]对应电能量为W3，Ib对应检定误差为ε3；
(Ib,0.5Imax]对应电能量为W4，0.5Imax对应检定误差为ε4；
(0.5Imax,Imax]对应电能量为W5，Imax对应检定误差为ε5；
依据如下公式计算退补电量：
Figure RE-GDA0002689050390000031
得到待退补电能用户的退补电量。
进一步地，当待退补电能用户的电能表类型为单相电能表，且通过用电信息采集系统采集到数据时，详细步骤如下：
S101、确定电能量退补周期：0～t9时段；
S102、通过用电信息采集系统采集退补周期内负荷电流曲线、功率因数和负荷电流曲线，待退补电能用户的电能表类型为单相电能表，功率因数为
Figure RE-GDA0002689050390000032
S103、Imax为电能表额定最大电流，Ib为电能表标定电流，以Imax、0.5Imax、Ib、0.1Ib、0.05Ib 5个负载点为界，划分为(0,0.05Ib],(0.05Ib,0.1Ib],(0.1Ib,Ib],(Ib,0.5Imax],(0.5Imax,Imax]5个统计区间；
其中，(0,0.05Ib]对应电能量为t4～t5时段用电量W1；(0.05Ib,0.1Ib]对应电能量为t3～t4和t5～t6时段用电量之和W2；(0.1Ib,Ib]对应电能量为t2～t3和t6～t7时段用电量之和W3，本实例中该时段对应电能量为0；(Ib,0.5Imax]对应电能量为t1～t2和t7～t8时段用电量之和 W4；(0.5Imax,Imax]对应电能量为t8～t9时段用电量W5；
S104、依据计量检定规程对Imax、0.5Imax、Ib、0.1Ib、0.05Ib5个负载点进行误差检定，(0.1Ib,Ib]时段用电量为0，不需要对Ib进行检定，检定结果如下：0.05Ib对应检定误差为ε1； 0.1Ib对应检定误差为ε2；Ib对应检定误差为ε3；0.5Imax对应检定误差为ε4；Imax对应检定误差为ε5；
S105、退补电能表计算：
Figure RE-GDA0002689050390000033
得到待退补电能用户的退补电量。
进一步地，在本发明中，计量检定规程JJG596《电子式交流电能表》为行业标准，产品与方法中的多项数据均需依照计量检定规程规定实施。
本发明具有如下的优点和有益效果：
本发明能够根据用户实际用电情况，在现有计量检定规程要求下综合考虑不同负荷情况下引起的计量误差，准确计算退补电能量，确保用户或供电企业的合法权益不受到损害。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明的流程图。
图2为本发明的实施例1负荷电流曲线图。
具体实施方式
在对本发明的任意实施例进行详细的描述之前，应该理解本发明的应用不局限于下面的说明或附图中所示的结构的细节。本发明可采用其它的实施例，并且可以以各种方式被实施或被执行。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性改进前提下所获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范围。
基于负荷曲线分段统计分析的电能误差退补电能量计算方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1、进行退补电能量周期的确定：依据待退补电能用户的电能表类型查询并对应所述电能表的退补电量周期；
S2、进行数据采集：采集所述退补电量周期内所述用户的用电负荷功率因数、负荷电流曲线和电能量曲线数据；
S3、进行统计区间划分、并进行电能量分段计算：将所述电能表的电能量数据按照S2 中的在功率因数、负荷电流两个数据维度的基础上划分多个区间，所述区间还同时为依据电能表类型进行划分的区间，并计算所述退补电量周期内负载电流在每个所述区间内对应的电能量；
S4、进行负载点的误差计算：检定S3中的每个所述区间中的负载点误差，所述负载点为依据所述电能表类型基于检定规程计算的负载点；
S5、进行退补电能量的计算：根据S3与S4得到的计算结果，计算每个区间内电能量误差的累加和，所述累加和为待退补电能用户的实际应退补电量。
优选的，在所述S2中，采集所述退补电量周期内所述用户的用电负荷功率因数、负荷电流曲线和电能量曲线数据采用包括通过获取电能表内置冻结数据采集的方法，还包括采用用电信息采集系统存储的待退补电能用户的退补周期内的历史数据。
优选的，所述S2～S3中，采集所述退补电量周期内所述用户的用电负荷功率因数、负荷电流曲线和电能量曲线数据时，当待退补电能用户的电能表类型为单相电能表，参照计量检定规程JJG596《电子式交流电能表》，数据采集的操作如下：
此时功率因数为
Figure RE-GDA0002689050390000051
并以Imax、0.5Imax、Ib、0.1Ib、0.05Ib5个负载点为界；
划分为(0,0.05Ib],(0.05Ib,0.1Ib],(0.1Ib,Ib],(Ib,0.5Imax],(0.5Imax,Imax]5个统计区间；
Imax为电能表额定最大电流，Ib为电能表标定电流。
优选的，所述S2～S3中，采集所述退补电量周期内所述用户的用电负荷功率因数、负荷电流曲线和电能量曲线数据时，当待退补电能用户的电能表类型为三相电能表，参照计量检定规程JJG596《电子式交流电能表》，数据采集的操作如下：
当负荷类型为纯阻性负荷时，以
Figure RE-GDA0002689050390000052
为依据，确定各负载点，并划分统计区间；
当负荷类型为感性负荷时，以
Figure RE-GDA0002689050390000053
为依据，确定各负载点，并划分统计区间；
当负荷类型为容性负荷时，以
Figure RE-GDA0002689050390000054
为依据，确定各负载点，并划分统计区间。
优选的，所述S4～S5中，负载点误差与退补电能量的计算的详细步骤如下：
当待退补电能用户的电能表类型为单相电能表，
(0,0.05Ib]对应电能量为W1，0.05Ib对应检定误差为ε1；
(0.05Ib,0.1Ib]对应电能量为W2，0.1Ib对应检定误差为ε2；
(0.1bI,Ib]对应电能量为W3，Ib对应检定误差为ε3；
(Ib,0.5Imax]对应电能量为W4，0.5Imax对应检定误差为ε4；
(0.5Imax,Imax]对应电能量为W5，Imax对应检定误差为ε5；
依据如下公式计算退补电量：
Figure RE-GDA0002689050390000055
得到待退补电能用户的退补电量。
优选的，当待退补电能用户的电能表类型为单相电能表，且通过用电信息采集系统采集到数据时，详细步骤如下：
S101、确定电能量退补周期：0～t9时段；
S102、通过用电信息采集系统采集退补周期内负荷电流曲线、功率因数和负荷电流曲线，如图2所示，待退补电能用户的电能表类型为单相电能表，功率因数为
Figure RE-GDA0002689050390000061
S103、Imax为电能表额定最大电流，Ib为电能表标定电流，以Imax、0.5Imax、Ib、0.1Ib、0.05Ib 5个负载点为界，划分为(0,0.05Ib],(0.05Ib,0.1Ib],(0.1Ib,Ib],(Ib,0.5Imax],(0.5Imax,Imax]5个统计区间；
其中，(0,0.05Ib]对应电能量为t4～t5时段用电量W1；(0.05Ib,0.1Ib]对应电能量为t3～t4和t5～t6时段用电量之和W2；(0.1Ib,Ib]对应电能量为t2～t3和t6～t7时段用电量之和W3，本实例中该时段对应电能量为0；(Ib,0.5Imax]对应电能量为t1～t2和t7～t8时段用电量之和 W4；(0.5Imax,Imax]对应电能量为t8～t9时段用电量W5；
S104、依据计量检定规程对Imax、0.5Imax、Ib、0.1Ib、0.05Ib5个负载点进行误差检定， (0.1Ib,Ib]时段用电量为0，不需要对Ib进行检定，检定结果如下：0.05Ib对应检定误差为ε1； 0.1Ib对应检定误差为ε2；Ib对应检定误差为ε3；0.5Imax对应检定误差为ε4；Imax对应检定误差为ε5；
S105、退补电能表计算：
Figure RE-GDA0002689050390000062
得到待退补电能用户的退补电量。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.基于负荷曲线分段统计分析的电能误差退补电能量计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、进行退补电能量周期的确定：依据待退补电能用户的电能表类型查询并对应所述电能表的退补电量周期；
S2、进行数据采集：采集所述退补电量周期内所述用户的用电负荷功率因数、负荷电流曲线和电能量曲线数据；
S3、进行统计区间划分、并进行电能量分段计算：将所述电能表的电能量数据按照S2中的在功率因数、负荷电流两个数据维度的基础上划分多个区间，所述区间还同时为依据电能表类型进行划分的区间，并计算所述退补电量周期内负载电流在每个所述区间内对应的电能量；
S4、进行负载点的误差计算：检定S3中的每个所述区间中的负载点误差，所述负载点为依据所述电能表类型基于检定规程计算的负载点；
S5、进行退补电能量的计算：根据S3与S4得到的计算结果，计算每个区间内电能量误差的累加和，所述累加和为待退补电能用户的实际应退补电量。
2.根据权利要求1所述的基于负荷曲线分段统计分析的电能误差退补电能量计算方法，其特征在于，在所述S2中，采集所述退补电量周期内所述用户的用电负荷功率因数、负荷电流曲线和电能量曲线数据采用包括通过获取电能表内置冻结数据采集的方法，还包括采用用电信息采集系统存储的待退补电能用户的退补周期内的历史数据。
3.根据权利要求1所述的基于负荷曲线分段统计分析的电能误差退补电能量计算方法，其特征在于，所述S2～S3中，采集所述退补电量周期内所述用户的用电负荷功率因数、负荷电流曲线和电能量曲线数据时，当待退补电能用户的电能表类型为单相电能表，参照计量检定规程JJG596《电子式交流电能表》，数据采集的操作如下：
此时功率因数为
Figure RE-FDA0002689050380000011
并以Imax、0.5Imax、Ib、0.1Ib、0.05Ib5个负载点为界；
划分为(0,0.05Ib],(0.05Ib,0.1Ib],(0.1Ib,Ib],(Ib,0.5Imax],(0.5Imax,Imax]5个统计区间；
Imax为电能表额定最大电流，Ib为电能表标定电流。
4.根据权利要求1所述的基于负荷曲线分段统计分析的电能误差退补电能量计算方法，其特征在于，所述S2～S3中，采集所述退补电量周期内所述用户的用电负荷功率因数、负荷电流曲线和电能量曲线数据时，当待退补电能用户的电能表类型为三相电能表，参照计量检定规程JJG596《电子式交流电能表》，数据采集的操作如下：
当负荷类型为纯阻性负荷时，以
Figure RE-FDA0002689050380000022
为依据，确定各负载点，并划分统计区间；
当负荷类型为感性负荷时，以
Figure RE-FDA0002689050380000023
为依据，确定各负载点，并划分统计区间；
当负荷类型为容性负荷时，以
Figure RE-FDA0002689050380000024
为依据，确定各负载点，并划分统计区间。
5.根据权利要求3所述的基于负荷曲线分段统计分析的电能误差退补电能量计算方法，其特征在于，所述S4～S5中，负载点误差与退补电能量的计算的详细步骤如下：
当待退补电能用户的电能表类型为单相电能表，
(0,0.05Ib]对应电能量为W1，0.05Ib对应检定误差为ε1；
(0.05Ib,0.1Ib]对应电能量为W2，0.1Ib对应检定误差为ε2；
Figure RE-FDA0002689050380000026
对应电能量为W3，Ib对应检定误差为ε3；
(Ib,0.5Imax]对应电能量为W4，0.5Imax对应检定误差为ε4；
(0.5Imax,Imax]对应电能量为W5，Imax对应检定误差为ε5；
依据如下公式计算退补电量：
Figure RE-FDA0002689050380000021
得到待退补电能用户的退补电量。
6.根据权利要求1所述的基于负荷曲线分段统计分析的电能误差退补电能量计算方法，其特征在于，当待退补电能用户的电能表类型为单相电能表，且通过用电信息采集系统采集到数据时，详细步骤如下：
S101、确定电能量退补周期：0～t9时段；
S102、通过用电信息采集系统采集退补周期内负荷电流曲线、功率因数和负荷电流曲线，待退补电能用户的电能表类型为单相电能表，功率因数为
Figure RE-FDA0002689050380000025
S103、Imax为电能表额定最大电流，Ib为电能表标定电流，以Imax、0.5Imax、Ib、0.1Ib、0.05Ib5个负载点为界，划分为(0,0.05Ib],(0.05Ib,0.1Ib],(0.1Ib,Ib],(Ib,0.5Imax],(0.5Imax,Imax]5个统计区间；
其中，(0,0.05Ib]对应电能量为t4～t5时段用电量W1；(0.05Ib,0.1Ib]对应电能量为t3～t4和t5～t6时段用电量之和W2；(0.1Ib,Ib]对应电能量为t2～t3和t6～t7时段用电量之和W3，本实例中该时段对应电能量为0；(Ib,0.5Imax]对应电能量为t1～t2和t7～t8时段用电量之和W4；(0.5Imax,Imax]对应电能量为t8～t9时段用电量W5；
S104、依据计量检定规程对Imax、0.5Imax、Ib、0.1Ib、0.05Ib5个负载点进行误差检定，(0.1Ib,Ib]时段用电量为0，不需要对Ib进行检定，检定结果如下：0.05Ib对应检定误差为ε1；0.1Ib对应检定误差为ε2；Ib对应检定误差为ε3；0.5Imax对应检定误差为ε4；Imax对应检定误差为ε5；
S105、退补电能表计算：
Figure RE-FDA0002689050380000031
得到待退补电能用户的退补电量。
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