CN113075475A - 一种台区内电能表分相识别方法、装置、终端及存储介质 - Google Patents

一种台区内电能表分相识别方法、装置、终端及存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请提供了一种台区内电能表分相识别方法、装置、终端及存储介质，本申请提供的台区内电能表分相识别方法可通过台区内的计量设备获取到台区内的第一耗电量和第二耗电量，并结合电表分相相关系数以及线路段固定损耗率，基于能量守恒定律，建立分相能量关系模型，再根据线性代数理论，通过最小二乘估计求解算法对所述分相能量关系模型进行解算，以便根据模型解算得出的电表分相相关系数确定单相用户电表所挂接的相线，解决了现有的低压台区电表相线人工同步效率低，难以满足日益精化的管理需求的技术问题。

Description

一种台区内电能表分相识别方法、装置、终端及存储介质
技术领域
本申请涉及配电网台区管理技术领域，尤其涉及一种台区内电能表分相识别方法、装置、终端及存储介质。
背景技术
随着配电网服务质量提升工作的深度开展、电力系统信息处理技术的不断发展，台区配电质量与用电管理水平目前正处于重点提升阶段。目前，居民单相电能表通常挂接在三相供电台区的不同相线上(A、B、C)三相。精确的确定电表所在相线，对于电网的供电客户管理、分相低压线损计算、三相负荷平衡调整和台区变压器安全经济运行等均有重要作用。
目前供电部门依赖相线分色人工标识低压台区电表所在相线。电表安装时，电表安装人员会记录电表所在的相线，但随着社会发展用电需求激增，时至今日供电公司已经积累了相当大规模的低压供电客户，电表数量众多，全部依赖人工作业检查和标注电表所在相线，工作量巨大，在加上新增、换表等业务影响，人工标记无法及时同步，难以满足日益精化的管理需求。
发明内容
本申请提供了一种台区内电能表分相识别方法、装置、终端及存储介质，用于解决现有的低压台区电表相线同步效率低，难以满足日益精化的管理需求的技术问题。
本申请第一方面提供了一种台区内电能表分相识别方法，包括：
获取台区内的第一耗电量和第二耗电量，其中，所述第一耗电量为台区内的单相用户电表的耗电量，所述第二耗电量为台区各个分相的总耗电量；
根据所述第一耗电量、所述第二耗电量、电表分相相关系数以及线路段固定损耗率，结合分相能量守恒定律，建立分相能量关系模型；
根据线性代数理论，通过最小二乘估计求解算法对所述分相能量关系模型进行解算，以根据模型解算得出的电表分相相关系数，确定所述单相用户电表所挂接的相线。
优选地，所述分相能量关系模型具体为：
Figure BDA0002990628700000021
式中，Y为由台区用户电表的耗电量组成的矩阵，Xa为由各个所述用户电表的第一电表分相相关系数组成的矩阵，Xb为由各个所述用户电表的第二电表分相相关系数组成的矩阵，Xc为由各个所述用户电表的第三电表分相相关系数组成的矩阵，Pa、Pb、Pc分别为台区各个分相的总耗电量组成的矩阵，Inn为n*n单位矩阵，ea、eb、ec为所述线路段固定损耗率。
优选地，所述根据模型解算得出的电表分相相关系数，确定所述单相用户电表所挂接的相线的过程具体为：
根据模型解算得出的电表分相相关系数，提取单相用户电表对应的三个电表分相相关系数，并以三个所述电表分相相关系数中的最大电表分相相关系数对应的分相作为所述单相用户电表所挂接的相线，其中，所述最大电表分相相关系数不低于预设相关系数阈值。
优选地，所述预设相关系数阈值为0.5。
本申请第二方面提供了一种台区内电能表分相识别装置，包括：
台区耗电量获取单元，用于获取台区内的第一耗电量和第二耗电量，其中，所述第一耗电量为台区内的单相用户电表的耗电量，所述第二耗电量为台区各个分相的总耗电量；
分相能量关系模型构建单元，用于根据所述第一耗电量、所述第二耗电量、电表分相相关系数以及线路段固定损耗率，结合分相能量守恒定律，建立分相能量关系模型；
电表分相识别单元，用于根据线性代数理论，通过最小二乘估计求解算法对所述分相能量关系模型进行解算，以根据模型解算得出的电表分相相关系数，确定所述单相用户电表所挂接的相线。
优选地，所述分相能量关系模型具体为：
Figure BDA0002990628700000031
式中，Y为由台区用户电表的耗电量组成的矩阵，Xa为由各个所述用户电表的第一电表分相相关系数组成的矩阵，Xb为由各个所述用户电表的第二电表分相相关系数组成的矩阵，Xc为由各个所述用户电表的第三电表分相相关系数组成的矩阵，Pa、Pb、Pc分别为台区各个分相的总耗电量组成的矩阵，Inn为n*n单位矩阵，ea、eb、ec为所述线路段固定损耗率。
优选地，所述根据模型解算得出的电表分相相关系数，确定所述单相用户电表所挂接的相线的过程具体为：
根据模型解算得出的电表分相相关系数，提取单相用户电表对应的三个电表分相相关系数，并以三个所述电表分相相关系数中的最大电表分相相关系数对应的分相作为所述单相用户电表所挂接的相线，其中，所述最大电表分相相关系数不低于预设相关系数阈值。
优选地，所述预设相关系数阈值为0.5。
本申请第三方面提供了一种台区内电能表分相识别终端，包括：存储器和处理器；
所述存储器用于存储程序代码，所述程序代码与如本申请第一方面提及的台区内电能表分相识别方法相对应；
所述处理器用于执行所述程序代码。
本申请第四方面提供了一种存储介质，所述存储介质中保存有本申请第一方面提及的台区内电能表分相识别方法相对应程序代码。
从以上技术方案可以看出，本申请具有以下优点：
本申请提供了一种台区内电能表分相识别方法，包括：获取台区内的第一耗电量和第二耗电量，其中，所述第一耗电量为台区内的单相用户电表的耗电量，所述第二耗电量为台区各个分相的总耗电量；根据所述第一耗电量、所述第二耗电量、电表分相相关系数以及线路段固定损耗率，结合分相能量守恒定律，建立分相能量关系模型；根据线性代数理论，通过最小二乘估计求解算法对所述分相能量关系模型进行解算，以根据模型解算得出的电表分相相关系数，确定所述单相用户电表所挂接的相线。
本申请提供的台区内电能表分相识别方法可通过台区内的计量设备获取到台区内的第一耗电量和第二耗电量，并结合电表分相相关系数以及线路段固定损耗率，基于能量守恒定律，建立分相能量关系模型，再根据线性代数理论，通过最小二乘估计求解算法对所述分相能量关系模型进行解算，以便根据模型解算得出的电表分相相关系数确定单相用户电表所挂接的相线，解决了现有的低压台区电表相线人工同步效率低，难以满足日益精化的管理需求的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本申请提供的一种台区内电能表分相识别方法的一个实施例的流程示意图；
图2为本申请提供的一种台区内电能表分相识别装置的一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供了一种台区内电能表分相识别方法、装置、终端及存储介质，用于解决现有的低压台区电表相线同步效率低，难以满足日益精化的管理需求的技术问题
为使得本申请的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而非全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
请参阅图1，本申请第一个实施例提供了一种台区内电能表分相识别方法，包括：
步骤101、获取台区内的第一耗电量和第二耗电量，其中，第一耗电量为台区内的单相用户电表的耗电量，第二耗电量为台区各个分相的总耗电量。
需要说明的是，本实施例提及的第一耗电量以及第二耗电量均可通过台区内的计量设备记录的数据得到，其中在一个配电网台区中，用户电表安装在用户电能计量点，用于计量用户所使用的电量，可以利用其获得第一耗电量数据；而变压器电表安装在低压配电变压器处，用于计量低压配电台区下所有电能表的电能量之和，可以利用其获得第二耗电量数据。
步骤102、根据第一耗电量、第二耗电量、电表分相相关系数以及线路段固定损耗率，结合分相能量守恒定律，建立分相能量关系模型。
需要说明的是，能量守恒定律：根据基尔霍夫能量守恒定律，一段时间内变压器电表所计量的电能量应等于对应时间内，变压器下挂接的所有电能表的电能量之和加上误差电能量之和。以此为基础可以衍生出分相能量守恒定律：变压器电表的A、B、C分相电能量之和应等于其下挂接在各相线上的所有电能表之和。
根据分相能量守恒定律，可以得出如下配电网台区中的能量关系：
Figure BDA0002990628700000051
Figure BDA0002990628700000052
Figure BDA0002990628700000053
式中，ea、eb、ec的物理意义是分相(A、B、C)的线路段损耗率，分别代表各分相的能量损耗误差，是一定范围内的随机值；yij为第j个用户电表在第i个测量周期中所消耗的电能量，yia0、yib0、yic0为变压器电表在第i个测量周期中分相(A、B、C)计量的电能量。xja、xjb、xjc为第j个用户表与对应相的相关系数，取值为0或1，其值为1表示j表挂接在对应相线，为0表示未挂接在对应相线上。其中，xja+xjb+xjc＝1。
按照上述能量关系对耗电量数据进行整理后，可得到本实施例提及的分相能量关系模型：
Figure BDA0002990628700000061
Figure BDA0002990628700000062
Figure BDA0002990628700000063
Figure BDA0002990628700000064
令
Figure BDA0002990628700000065
可以将上述分相能量关系模型的表达式简化为：Aε＝B。
步骤103、根据线性代数理论，通过最小二乘估计求解算法对分相能量关系模型进行解算，以根据模型解算得出的电表分相相关系数，确定单相用户电表所挂接的相线。
需要说明的是，基于步骤102得到的分相能量关系模型，并根据线性代数理论，通过最小二乘估计求解算法对该分相能量关系模型进行求解，具体求解方式可以参照以下示例：
获取m次智能电能表集群的电能量增量数据(3m+n)≥(3n+3)，求解方程组
Figure BDA0002990628700000066
根据线性代数理论，
Figure BDA0002990628700000067
为方程组Aε＝B中ε的最小二乘解，当A为长方阵时，
Figure BDA0002990628700000068
则为ε的最小二乘估计。
将矩阵ATA做LU分解ATA＝LU，令z＝Uε，得到方程组Lz＝B，由于L为下三角矩阵，易解出z，又因为U为上三角矩阵，易解出ε。
最后，根据ε便可得到xja、xjb、xjc。
此外，由于求解得到的结果为最小二乘估计值，所以得到的解不为固定值1或者0，需做如下判断：
Figure BDA0002990628700000071
Figure BDA0002990628700000072
Figure BDA0002990628700000073
更具体地，步骤103中根据模型解算得出的电表分相相关系数，确定单相用户电表所挂接的相线的具体实施方式可以为：
根据模型解算得出的电表分相相关系数，提取单相用户电表对应的三个电表分相相关系数，并以三个电表分相相关系数中的最大电表分相相关系数对应的分相作为单相用户电表所挂接的相线，假设当解算结果显示，用户电表j的电表分相相关系数分别为：xja＝0.6，xjb＝0.3，xjc＝0.1，此时则可判定该用户电表j所挂接的相线为A相。
本申请实施例提供的台区内电能表分相识别方法可通过台区内的计量设备获取到台区内的第一耗电量和第二耗电量，并结合电表分相相关系数以及线路段固定损耗率，基于能量守恒定律，建立分相能量关系模型，再根据线性代数理论，通过最小二乘估计求解算法对分相能量关系模型进行解算，以便根据模型解算得出的电表分相相关系数确定单相用户电表所挂接的相线，解决了现有的低压台区电表相线人工同步效率低，难以满足日益精化的管理需求的技术问题。
以上为本申请提供的一种台区内电能表分相识别方法的一个实施例的详细说明，下面为本申请提供的一种台区内电能表分相识别装置的一个实施例的详细说明。
请参阅图2，本申请第二个实施例提供了一种台区内电能表分相识别装置，包括：
台区耗电量获取单元201，用于获取台区内的第一耗电量和第二耗电量，其中，第一耗电量为台区内的单相用户电表的耗电量，第二耗电量为台区各个分相的总耗电量；
分相能量关系模型构建单元202，用于根据第一耗电量、第二耗电量、电表分相相关系数以及线路段固定损耗率，结合分相能量守恒定律，建立分相能量关系模型；
电表分相识别单元203，用于根据线性代数理论，通过最小二乘估计求解算法对分相能量关系模型进行解算，以根据模型解算得出的电表分相相关系数，确定单相用户电表所挂接的相线。
进一步地，分相能量关系模型具体为：
Figure BDA0002990628700000081
式中，Y为由台区用户电表的耗电量组成的矩阵，Xa为由各个用户电表的第一电表分相相关系数组成的矩阵，Xb为由各个用户电表的第二电表分相相关系数组成的矩阵，Xc为由各个用户电表的第三电表分相相关系数组成的矩阵，Pa、Pb、Pc分别为台区各个分相的总耗电量组成的矩阵，Inn为n*n单位矩阵，ea、eb、ec为线路段固定损耗率。
进一步地，根据模型解算得出的电表分相相关系数，确定单相用户电表所挂接的相线的过程具体为：
根据模型解算得出的电表分相相关系数，提取单相用户电表对应的三个电表分相相关系数，并以三个电表分相相关系数中的最大电表分相相关系数对应的分相作为单相用户电表所挂接的相线，其中，最大电表分相相关系数不低于预设相关系数阈值。
进一步地，预设相关系数阈值为0.5。
以上为本申请提供的一种台区内电能表分相识别装置的一个实施例的详细说明，下面为本申请提供的一种台区内电能表分相识别终端的一个实施例以及一种存储介质的一个实施例的详细说明
本申请第三个实施例提供了一种台区内电能表分相识别终端，包括：存储器和处理器；
存储器用于存储程序代码，程序代码与如本申请第一个实施例提及的台区内电能表分相识别方法相对应；
处理器用于执行程序代码，以实现本申请第一个实施例提及的台区内电能表分相识别方法。
本申请第四个实施例提供了一种存储介质，存储介质中保存有如本申请第一个实施例提及的台区内电能表分相识别方法相对应程序代码。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
本申请的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例，例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种台区内电能表分相识别方法，其特征在于，包括：
获取台区内的第一耗电量和第二耗电量，其中，所述第一耗电量为台区内的单相用户电表的耗电量，所述第二耗电量为台区各个分相的总耗电量；
根据所述第一耗电量、所述第二耗电量、电表分相相关系数以及线路段固定损耗率，结合分相能量守恒定律，建立分相能量关系模型；
根据线性代数理论，通过最小二乘估计求解算法对所述分相能量关系模型进行解算，以根据模型解算得出的电表分相相关系数，确定所述单相用户电表所挂接的相线。
2.根据权利要求1所述的一种台区内电能表分相识别方法，其特征在于，所述分相能量关系模型具体为：
Figure FDA0002990628690000011
式中，Y为由台区用户电表的耗电量组成的矩阵，Xa为由各个所述用户电表的第一电表分相相关系数组成的矩阵，Xb为由各个所述用户电表的第二电表分相相关系数组成的矩阵，Xc为由各个所述用户电表的第三电表分相相关系数组成的矩阵，Pa、Pb、Pc分别为台区各个分相的总耗电量组成的矩阵，Inn为n*n单位矩阵，ea、eb、ec为所述线路段固定损耗率。
3.根据权利要求1所述的一种台区内电能表分相识别方法，其特征在于，所述根据模型解算得出的电表分相相关系数，确定所述单相用户电表所挂接的相线的过程具体为：
根据模型解算得出的电表分相相关系数，提取单相用户电表对应的三个电表分相相关系数，并以三个所述电表分相相关系数中的最大电表分相相关系数对应的分相作为所述单相用户电表所挂接的相线，其中，所述最大电表分相相关系数不低于预设相关系数阈值。
4.根据权利要求1所述的一种台区内电能表分相识别方法，其特征在于，所述预设相关系数阈值为0.5。
5.一种台区内电能表分相识别装置，其特征在于，包括：
台区耗电量获取单元，用于获取台区内的第一耗电量和第二耗电量，其中，所述第一耗电量为台区内的单相用户电表的耗电量，所述第二耗电量为台区各个分相的总耗电量；
分相能量关系模型构建单元，用于根据所述第一耗电量、所述第二耗电量、电表分相相关系数以及线路段固定损耗率，结合分相能量守恒定律，建立分相能量关系模型；
电表分相识别单元，用于根据线性代数理论，通过最小二乘估计求解算法对所述分相能量关系模型进行解算，以根据模型解算得出的电表分相相关系数，确定所述单相用户电表所挂接的相线。
6.根据权利要求5所述的一种台区内电能表分相识别装置，其特征在于，所述分相能量关系模型具体为：
Figure FDA0002990628690000021
式中，Y为由台区用户电表的耗电量组成的矩阵，Xa为由各个所述用户电表的第一电表分相相关系数组成的矩阵，Xb为由各个所述用户电表的第二电表分相相关系数组成的矩阵，Xc为由各个所述用户电表的第三电表分相相关系数组成的矩阵，Pa、Pb、Pc分别为台区各个分相的总耗电量组成的矩阵，Inn为n*n单位矩阵，ea、eb、ec为所述线路段固定损耗率。
7.根据权利要求5所述的一种台区内电能表分相识别装置，其特征在于，所述根据模型解算得出的电表分相相关系数，确定所述单相用户电表所挂接的相线的过程具体为：
根据模型解算得出的电表分相相关系数，提取单相用户电表对应的三个电表分相相关系数，并以三个所述电表分相相关系数中的最大电表分相相关系数对应的分相作为所述单相用户电表所挂接的相线，其中，所述最大电表分相相关系数不低于预设相关系数阈值。
8.根据权利要求5所述的一种台区内电能表分相识别装置，其特征在于，所述预设相关系数阈值为0.5。
9.一种台区内电能表分相识别终端，其特征在于，包括：存储器和处理器；
所述存储器用于存储程序代码，所述程序代码与如权利要求1至4任意一项所述的台区内电能表分相识别方法相对应；
所述处理器用于执行所述程序代码。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中保存有如权利要求1至4任意一项所述的台区内电能表分相识别方法相对应程序代码。
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