CN113612221A - Hplc台区集中器与台区总表的相位一致性判定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种HPLC台区集中器与台区总表的相位一致性判定方法，包括获取目标台区的供电数据；计算目标台区下各相户表所在的相位并判断目标台区的集中器相位与总表相位的一致性；计算目标台区下同一相位下的居民户表电流总和以及总表每相电流与户表电流差值的平均值并判断目标台区的集中器相位与总表相位的一致性；根据判定结果综合得到HPLC台区集中器与台区总表的相位一致性的判定结果。本发明无需到现场核查，只需根据居民户表的电压值、电流值与总表的电压值、电流值进行比对，即可确定集中器相位与总表相位的对应关系；因此，本发明方法大大减少了工程量，而且确保了计算结果的准确可靠，提高工作效率，实用性好，成本低廉。

Description

HPLC台区集中器与台区总表的相位一致性判定方法

技术领域

本发明属于电气自动化领域，具体涉及一种HPLC台区集中器与台区总表的相位一致性判定方法。

背景技术

随着经济技术的发展和人们生活水平的提高，电能已经成为了人们生产和生活中必不可少的二次能源，给人们的生产和生活带来了无尽的便利。因此，保障电力系统的稳定可靠运行，就成为了电力系统最重要的任务之一。

目前，随着HPLC(高速窄带载波通信)模块的推广应用，实现了对居民户表码、电压、电流等用电信息的高频采集，以及居民户表相位的识别。根据相位识别结果，实现了分相线损计算，线损分析由原来的整台区分解到每一相，以便在分析高损台区原因时，缩小排查范围，提高排查效率，实现台区线损的精益化管理。

居民户表相位识别由HPLC模块完成，其中安装在集中器的HPLC模块为主节点，安装在表计的HPLC模块为从节点。HPLC模块包含电压过零检测电路，同一台区内A、B、C三相电压曲线之间相位差理论为120°，一个周期内三相电压曲线过零时间相差为20/3ms。因此，若某线路上表计电压过零点时刻接近，就可以认为处于同一相位。居民户表相位识别过程是：主节点向从节点发送NTB(电压过零时间点)采集命令，主节点收到从节点发来的NTB后，与自身三相的NTB进行比对，生成从节点的相位信息，也就是某块表的相位信息。

因此，从节点的相位信息是以主节点的相位为基准，主节点默认其接入的1、2、3路电压为A、B、C相。主节点的电压即为集中器的电压，若集中器的相位与总表不一致，如图1，集中器的ABC分别接自总表的BCA，此时，集中器所识别出的居民户表相位，A相用户对应总表B相，B相用户对应总表C相，C相用户对应总表A相。这样会导致总表A、B、C相电量分别与户表C、A、B相电量计算线损，供、售电量完全不对应，导致分相线损计算错误。

目前，针对该类型的错误，供电部门只能派人到现场排查。但是，人工排查费时费力，效率极低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可靠性高、实用性好、成本低廉且效率较高的HPLC台区集中器与台区总表的相位一致性判定方法。

本发明提供的这种HPLC台区集中器与台区总表的相位一致性判定方法，包括如下步骤：

S1.获取目标台区的供电数据；

S2.计算目标台区下，各相户表所在相位，从而判断目标台区的集中器相位与总表相位的一致性；

S3.计算目标台区下，同一相位下的居民户表电流总和以及总表每相电流与户表电流差值的平均值，从而判断目标台区的集中器相位与总表相位的一致性；

S4.根据步骤S2和步骤S3的判定结果，综合得到HPLC台区集中器与台区总表的相位一致性的判定结果。

步骤S2所述的计算目标台区下，各相户表所在相位，从而判断目标台区的集中器相位与总表相位的一致性，具体为采用皮尔逊相关系数法判断目标台区的集中器相位与总表相位的一致性。

所述的计算目标台区下，各相户表所在相位，从而判断目标台区的集中器相位与总表相位的一致性，具体包括如下步骤：

1).根据集中器识别的居民户表相位，将同相位的居民户表电压相加，从而得到各时间点的各相的电压平均值：

式中U_yt为在y相的户表在t时间点的电压平均值；u_yti为在y相的第i块户表在t时间点的电压值，n为在y相的户表的个数；y取值为a、b或c，依次对应于A相、B相、C相，t＝1,2,...,24；

2).根据步骤1)得到的各相的电压平均值，基于皮尔逊相关系数法，采用如下算式计算某相户表电压平均值与总表电压相关系数P_a、P_b和P_c：

P_a＝pearson((U_y1,U_y2,...,U_y24),(U_za1,U_za2,...,U_za24))

P_b＝pearson((U_y1,U_y2,...,U_y24),(U_zb1,U_zb2,...,U_zb24))

P_c＝pearson((U_y1,U_y2,...,U_y24),(U_zc1,U_zc2,...,U_zc24))

式中pearson(X,Y)为求X和Y之间的皮尔逊相关系数；U_y1,U_y2,...,U_y24为第y相户表在某时间点的电压平均值；U_za1,U_za2,...,U_za24为台区总表A相在t点的电压值；U_zb1,U_zb2,...,U_zb24为台区总表B相在t点的电压值；U_zc1,U_zc2,...,U_zc24为台区总表C相在t点的电压值；y取值为a、b或c，表示A相、B相或C相，t＝1,2,...,24；

3).根据步骤2)得到的各相户表相关系数，判定集中器相位与总表相位的一致性：

判断y相户表所对应的相位相关系数P_a、P_b和P_c的大小：若相位相关系数P_x最大，则判定y相户表的计算相位为x相；x取值为a、b或c，依次对应A相、B相、C相；y取值为a、b或c，依次对应A相、B相、C相；

若步骤2)得到的目标台区下的各相户表的计算相位，与集中器识别得到的目标台区下的各相户表相位一致，则判定集中器与总表相位一致；

否则，判定集中器与总表相位不一致。

步骤S3所述的计算目标台区下，同一相位下的居民户表电流总和以及总表每相电流与户表电流差值的平均值，从而判断目标台区的集中器相位与总表相位的一致性，具体包括如下步骤：

(1)根据集中器识别的居民户表相位，将同相位的居民户表电流相加，从而得到各时间点的各相的总电流：

式中Iyt为在y相的户表在t时间点的电流和值；i_yti为在y相的第i块户表在t时间点的电流值，n为在y相的户表的个数；y取值为a、b或c，表示A相、B相或C相；

(2)计算各时间点总表的每相电流与步骤(1)得到的总电流的差值之和的平均值：

式中Iap1为24点户表A相电流与总表A相电流的差值之和的平均值；Iap2为24点户表A相电流与总表B相电流的差值之和的平均值；Iap3为24点户表A相电流与总表C相电流的差值之和的平均值；Ibp1为24点户表B相电流与总表A相电流的差值之和的平均值；Ibp2为24点户表B相电流与总表B相电流的差值之和的平均值；Ibp3为24点户表B相电流与总表C相电流的差值之和的平均值；Icp1为24点户表C相电流与总表A相电流的差值之和的平均值；Icp2为24点户表C相电流与总表B相电流的差值之和的平均值；Icp3为24点户表C相电流与总表C相电流的差值之和的平均值；I_zhat为总表A相在t时间点的电流；I_zhbt为总表B相在t时间点的电流；I_zhct为总表C相在t时间点的电流；I_at为在A相的户表在t时间点的电流和值；I_bt为在B相的户表在t时间点的电流和值；I_ct为在C相的户表在t时间点的电流和值；

(3)根据步骤(2)得到的计算结果Iap1、Iap2、Iap3、Ibp1、Ibp2、Ibp3、Icp1、Icp2和Icp3，判断户表的相位：

首先，从Iap1、Iap2、Iap3、Ibp1、Ibp2、Ibp3、Icp1、Icp2和Icp3中，选择值最小的计算结果Iopn，o取值为a、b或c，依次对应于户表的A相、B相、C相；n取值为1、2、或3，依次对应于总表的A相、B相、C相；根据选择的Iopn，判定o所对应的户表的相与n所对应的总表的相对应，从而确定第一组相位的对应关系；

根据第一次选择的最小值Iopn，从数据Iap1、Iap2、Iap3、Ibp1、Ibp2、Ibp3、Icp1、Icp2和Icp3中，删除所有带o和n的数据，然后，从剩余的4个数据中，再次选择值最小的计算结果Iopn₂，o取值为a、b或c，依次对应于户表的A相、B相、C相；n取值为1、2、或3，依次对应于总表的A相、B相、C相；根据选择的Iopn₂，判定o所对应的户表的相与n所对应的总表的相对应，从而确定第二组相位的对应关系；

根据第二次选择的最小值Iopn₂，从剩余的4个数据中，删除所有带o和n的数据，最后，剩余的1个数据Iopn₃，o取值为a、b或c，依次对应于户表的A相、B相、C相；n取值为1、2、或3，依次对应于总表的A相、B相、C相；根据剩余的Iopn₃，判定o所对应的户表的相与n所对应的总表的相对应，从而确定第三组相位的对应关系；

(4)根据步骤(3)的判定结果，判定目标台区的集中器相位与总表相位的一致性。

步骤S4所述的根据步骤S2和步骤S3的判定结果，综合得到HPLC台区集中器与台区总表的相位一致性的判定结果，具体为采用如下规则得到判定结果：

若步骤S2和步骤S3的判定结果相同，则直接将步骤S2和步骤S3的判定结果作为最终的判定结果；

若步骤S2和步骤S3的判定结果不相同，则生成记录并报警，要求进行人工判定。

本发明提供的这种HPLC台区集中器与台区总表的相位一致性判定方法，无需到现场核查，只需根据居民户表的电压值、电流值与总表的电压值、电流值进行比对，即可确定集中器相位与总表相位的对应关系；因此，本发明方法大大减少了工程量，而且确保了计算结果的准确可靠，提高工作效率，实用性好，成本低廉。

附图说明

图1为现有的电力系统中的集中器与总表相位不一致的示意图。

图2为本发明方法的方法流程示意图。

具体实施方式

如图2所示为本发明方法的方法流程示意图：本发明提供的这种HPLC台区集中器与台区总表的相位一致性判定方法，包括如下步骤：

S1.获取目标台区的供电数据；

S2.计算目标台区下，各相户表所在相位，从而判断目标台区的集中器相位与总表相位的一致性；具体为采用皮尔逊相关系数法判断目标台区的集中器相位与总表相位的一致性；

具体实施时，包括如下步骤：

1).根据集中器识别的居民户表相位，将同相位的居民户表电压相加，从而得到各时间点的各相的电压平均值：

式中U_yt为在y相的户表在t时间点的电压平均值；u_yti为在y相的第i块户表在t时间点的电压值，n为在y相的户表的个数；y取值为a、b或c，依次对应于A相、B相、C相，t＝1,2,...,24；

2).根据步骤1)得到的各相的电压平均值，基于皮尔逊相关系数法，采用如下算式计算某相户表电压平均值与总表电压相关系数P_a、P_b和P_c：

P_a＝pearson((U_y1,U_y2,...,U_y24),(U_za1,U_za2,...,U_za24))

P_b＝pearson((U_y1,U_y2,...,U_y24),(U_zb1,U_zb2,...,U_zb24))

P_c＝pearson((U_y1,U_y2,...,U_y24),(U_zc1,U_zc2,...,U_zc24))

式中pearson(X,Y)为求X和Y之间的皮尔逊相关系数；U_y1,U_y2,...,U_y24为第y相户表在某时间点的电压平均值；U_za1,U_za2,...,U_za24为台区总表A相在t点的电压值；U_zb1,U_zb2,...,U_zb24为台区总表B相在t点的电压值；U_zc1,U_zc2,...,U_zc24为台区总表C相在t点的电压值；y取值为a、b或c，表示A相、B相或C相，t＝1,2,...,24；

3).根据步骤2)得到的各相户表相关系数，判定集中器相位与总表相位的一致性：

判断y相户表所对应的相位相关系数P_a、P_b和P_c的大小：若相位相关系数P_x最大，则判定y相户表的计算相位为x相；x取值为a、b或c，依次对应A相、B相、C相；y取值为a、b或c，依次对应A相、B相、C相；

若步骤2)得到的目标台区下的各相户表的计算相位，与集中器识别得到的目标台区下的各相户表相位一致，则判定集中器与总表相位一致；

否则，判定集中器与总表相位不一致；

S3.计算目标台区下，同一相位下的居民户表电流总和以及总表每相电流与户表电流差值的平均值，从而判断目标台区的集中器相位与总表相位的一致性；具体包括如下步骤：

(1)根据集中器识别的居民户表相位，将同相位的居民户表电流相加，从而得到各时间点的各相的总电流：

式中Iyt为在y相的户表在t时间点的电流和值；i_yti为在y相的第i块户表在t时间点的电流值，n为在y相的户表的个数；y取值为a、b或c，表示A相、B相或C相；

(2)计算各时间点总表的每相电流与步骤(1)得到的总电流的差值之和的平均值：

式中Iap1为24点户表A相电流与总表A相电流的差值之和的平均值；Iap2为24点户表A相电流与总表B相电流的差值之和的平均值；Iap3为24点户表A相电流与总表C相电流的差值之和的平均值；Ibp1为24点户表B相电流与总表A相电流的差值之和的平均值；Ibp2为24点户表B相电流与总表B相电流的差值之和的平均值；Ibp3为24点户表B相电流与总表C相电流的差值之和的平均值；Icp1为24点户表C相电流与总表A相电流的差值之和的平均值；Icp2为24点户表C相电流与总表B相电流的差值之和的平均值；Icp3为24点户表C相电流与总表C相电流的差值之和的平均值；I_zhat为总表A相在t时间点的电流；I_zhbt为总表B相在t时间点的电流；I_zhct为总表C相在t时间点的电流；I_at为在A相的户表在t时间点的电流和值；I_bt为在B相的户表在t时间点的电流和值；I_ct为在C相的户表在t时间点的电流和值；

(3)根据步骤(2)得到的计算结果Iap1、Iap2、Iap3、Ibp1、Ibp2、Ibp3、Icp1、Icp2和Icp3，判断户表的相位：

首先，从Iap1、Iap2、Iap3、Ibp1、Ibp2、Ibp3、Icp1、Icp2和Icp3中，选择值最小的计算结果Iopn，o取值为a、b或c，依次对应于户表的A相、B相、C相；n取值为1、2、或3，依次对应于总表的A相、B相、C相；根据选择的Iopn，判定o所对应的户表的相与n所对应的总表的相对应，从而确定第一组相位的对应关系；

根据第一次选择的最小值Iopn，从数据Iap1、Iap2、Iap3、Ibp1、Ibp2、Ibp3、Icp1、Icp2和Icp3中，删除所有带o和n的数据，然后，从剩余的4个数据中，再次选择值最小的计算结果Iopn₂，o取值为a、b或c，依次对应于户表的A相、B相、C相；n取值为1、2、或3，依次对应于总表的A相、B相、C相；根据选择的Iopn₂，判定o所对应的户表的相与n所对应的总表的相对应，从而确定第二组相位的对应关系；

根据第二次选择的最小值Iopn₂，从剩余的4个数据中，删除所有带o和n的数据，最后，剩余的1个数据Iopn₃，o取值为a、b或c，依次对应于户表的A相、B相、C相；n取值为1、2、或3，依次对应于总表的A相、B相、C相；根据剩余的Iopn₃，判定o所对应的户表的相与n所对应的总表的相对应，从而确定第三组相位的对应关系；

具体实施时，判断户表的相位的过程如下：

首先，在Iap1、Iap2、Iap3、Ibp1、Ibp2、Ibp3、Icp1、Icp2和Icp3中，假设第一次选择的最小值为Ibp1，则表示：b所对应的户表的B相与1所对应的总表的A相对应；

然后，在Iap1、Iap2、Iap3、Ibp1、Ibp2、Ibp3、Icp1、Icp2和Icp3中，根据第一次选择的最小值Ibp1，删除所有带b和1的数据，得到数据Iap2、Iap3、Icp2和Icp3；然后假设再选择的最小值为Iap3，则表示a所对应的户表的A相与3所对应的总表的C相对应；

最后，在数据Iap2、Iap3、Icp2和Icp3中，根据第二次选择的Iap3，删除所有带a和3的数据，剩下唯一的数据Icp2，则表示c所对应的户表的C相与2所对应的总表的B相对应；

(4)根据步骤(3)的判定结果，判定目标台区的集中器相位与总表相位的一致性。

步骤S4所述的根据步骤S2和步骤S3的判定结果，综合得到HPLC台区集中器与台区总表的相位一致性的判定结果，具体为采用如下规则得到判定结果：

若步骤S2和步骤S3的判定结果相同，则直接将步骤S2和步骤S3的判定结果作为最终的判定结果；

若步骤S2和步骤S3的判定结果不相同，则生成记录并报警，要求进行人工判定。

Claims (5)

1.一种HPLC台区集中器与台区总表的相位一致性判定方法，包括如下步骤：

S1.获取目标台区的供电数据；

S2.计算目标台区下，各相户表所在的相位，从而判断目标台区的集中器相位与总表相位的一致性；

S3.计算目标台区下，同一相位下的居民户表电流总和以及总表每相电流与户表电流差值的平均值，从而判断目标台区的集中器相位与总表相位的一致性；

S4.根据步骤S2和步骤S3的判定结果，综合得到HPLC台区集中器与台区总表的相位一致性的判定结果。

2.根据权利要求1所述的HPLC台区集中器与台区总表的相位一致性判定方法，其特征在于步骤S2所述的计算目标台区下，各相户表所在的相位，从而判断目标台区的集中器相位与总表相位的一致性，具体为采用皮尔逊相关系数法判断目标台区的集中器相位与总表相位的一致性。

3.根据权利要求2所述的HPLC台区集中器与台区总表的相位一致性判定方法，其特征在于所述的计算目标台区下，各相户表所在的相位，从而判断目标台区的集中器相位与总表相位的一致性，具体包括如下步骤：

1).根据集中器识别的居民户表相位，将同相位的居民户表电压相加，从而得到各时间点的各相的电压平均值：

式中U_yt为在y相的户表在t时间点的电压平均值；u_yti为在y相的第i块户表在t时间点的电压值，n为在y相的户表的个数；y取值为a、b或c，依次对应于A相、B相、C相，t＝1,2,...,24；

2).根据步骤1)得到的各相的电压平均值，基于皮尔逊相关系数法，采用如下算式计算某相户表电压平均值与总表电压相关系数P_a、P_b和P_c：

P_a＝pearson((U_y1,U_y2,...,U_y24),(U_za1,U_za2,...,U_za24))

P_b＝pearson((U_y1,U_y2,...,U_y24),(U_zb1,U_zb2,...,U_zb24))

P_c＝pearson((U_y1,U_y2,...,U_y24),(U_zc1,U_zc2,...,U_zc24))

式中pearson(X,Y)为求X和Y之间的皮尔逊相关系数；U_y1,U_y2,...,U_y24为第y相户表在某时间点的电压平均值；U_za1,U_za2,...,U_za24为台区总表A相在t点的电压值；U_zb1,U_zb2,...,U_zb24为台区总表B相在t点的电压值；U_zc1,U_zc2,...,U_zc24为台区总表C相在t点的电压值；y取值为a、b或c，表示A相、B相或C相，t＝1,2,...,24；

3).根据步骤2)得到的各相户表相关系数，判定集中器相位与总表相位的一致性：

判断y相户表所对应的相位相关系数P_a、P_b和P_c的大小：若相位相关系数P_x最大，则判定y相户表的计算相位为x相；x取值为a、b或c，依次对应A相、B相、C相；y取值为a、b或c，依次对应A相、B相、C相；

若步骤2)得到的目标台区下的各相户表的计算相位，与集中器识别得到的目标台区下的各相户表相位一致，则判定集中器与总表相位一致；

否则，判定集中器与总表相位不一致。

4.根据权利要求3所述的HPLC台区集中器与台区总表的相位一致性判定方法，其特征在于步骤S3所述的计算目标台区下，同一相位下的居民户表电流总和以及总表每相电流与户表电流差值的平均值，从而判断目标台区的集中器相位与总表相位的一致性，具体包括如下步骤：

(1)根据集中器识别的居民户表相位，将同相位的居民户表电流相加，从而得到各时间点的各相的总电流：

式中Iyt为在y相的户表在t时间点的电流和值；i_yti为在y相的第i块户表在t时间点的电流值，n为在y相的户表的个数；y取值为a、b或c，表示A相、B相或C相；

(2)计算各时间点总表的每相电流与步骤(1)得到的总电流的差值之和的平均值：

式中Iap1为24点户表A相电流与总表A相电流的差值之和的平均值；Iap2为24点户表A相电流与总表B相电流的差值之和的平均值；Iap3为24点户表A相电流与总表C相电流的差值之和的平均值；Ibp1为24点户表B相电流与总表A相电流的差值之和的平均值；Ibp2为24点户表B相电流与总表B相电流的差值之和的平均值；Ibp3为24点户表B相电流与总表C相电流的差值之和的平均值；Icp1为24点户表C相电流与总表A相电流的差值之和的平均值；Icp2为24点户表C相电流与总表B相电流的差值之和的平均值；Icp3为24点户表C相电流与总表C相电流的差值之和的平均值；I_zhat为总表A相在t时间点的电流；I_zhbt为总表B相在t时间点的电流；I_zhct为总表C相在t时间点的电流；I_at为在A相的户表在t时间点的电流和值；I_bt为在B相的户表在t时间点的电流和值；I_ct为在C相的户表在t时间点的电流和值；

(3)根据步骤(2)得到的计算结果Iap1、Iap2、Iap3、Ibp1、Ibp2、Ibp3、Icp1、Icp2和Icp3，判断户表的相位：

首先，从Iap1、Iap2、Iap3、Ibp1、Ibp2、Ibp3、Icp1、Icp2和Icp3中，选择值最小的计算结果Iopn，o取值为a、b或c，依次对应于户表的A相、B相、C相；n取值为1、2、或3，依次对应于总表的A相、B相、C相；根据选择的Iopn，判定o所对应的户表的相与n所对应的总表的相对应，从而确定第一组相位的对应关系；

根据第一次选择的最小值Iopn，从数据Iap1、Iap2、Iap3、Ibp1、Ibp2、Ibp3、Icp1、Icp2和Icp3中，删除所有带o和n的数据，然后，从剩余的4个数据中，再次选择值最小的计算结果Iopn₂，o取值为a、b或c，依次对应于户表的A相、B相、C相；n取值为1、2、或3，依次对应于总表的A相、B相、C相；根据选择的Iopn₂，判定o所对应的户表的相与n所对应的总表的相对应，从而确定第二组相位的对应关系；

根据第二次选择的最小值Iopn₂，从剩余的4个数据中，删除所有带o和n的数据，最后，剩余的1个数据Iopn₃，o取值为a、b或c，依次对应于户表的A相、B相、C相；n取值为1、2、或3，依次对应于总表的A相、B相、C相；根据剩余的Iopn₃，判定o所对应的户表的相与n所对应的总表的相对应，从而确定第三组相位的对应关系；

(4)根据步骤(3)的判定结果，判定目标台区的集中器相位与总表相位的一致性。

5.根据权利要求4所述的HPLC台区集中器与台区总表的相位一致性判定方法，其特征在于步骤S4所述的根据步骤S2和步骤S3的判定结果，综合得到HPLC台区集中器与台区总表的相位一致性的判定结果，具体为采用如下规则得到判定结果：

若步骤S2和步骤S3的判定结果相同，则直接将步骤S2和步骤S3的判定结果作为最终的判定结果；

若步骤S2和步骤S3的判定结果不相同，则生成记录并报警，要求进行人工判定。

Images