CN113777553A - 一种电能计量设备故障检测定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电能计量设备故障检测定位方法，所述检测定位方法分为输入层、准则层和目标层，所述输入层即信息采集层，所述准则层包括计量电压、计量电流、功率因数、相位检测、异常告警，所述目标层包括电压互感器异常、电流互感器异常、电能表异常、二次回路异常、终端异常，通过对所述输入层信息的分析，最终得到所述目标层异常目标。本发明提供一种电能计量设备故障检测定位方法，能够准确快速判断出电能计量设备异常位置，提高的电能计量设备工作可靠性。

Description

一种电能计量设备故障检测定位方法

技术领域

本发明属于电力计量检测技术领域，特别涉及一种电能计量设备故障检测定位方法。

背景技术

电能计量是电力企业与用户间能源计算的重要步骤，随着电力市场的多元化发展，要求电能计量工作必须保证计量的可靠性、准确性。

目前，国内对计量设备运行状态的获取，常采用现场校验仪进行实测校验，对计量装置的运行状态进行评估的方式。然而，这类现场校验方法存在这一些不足：受外界环境因素影响较大，同时检测工作进行时负荷也在不断波动中，会对电能计量装置常态工况评估的工作带来较大的偏差。此外，现场校验工作会给现场人员安全和电网平稳运行带来一定的风险；高频率地往返现场工作也需要耗费大量的人力、物力和时间，相对成本较高。

本发明提出一种电能计量设备故障检测定位方法，根据电能计量设备的相关信息能够准确快速判断出电能计量设备异常位置，能够简化电能计量装置状态监测，降低现场排查工作的盲目性，提高现场电能计量设备故障定位的经济性和准确性。

发明内容

本发明提供一种电能计量设备故障检测定位方法，能够准确快速判断出电能计量设备异常位置，提高的电能计量设备工作可靠性。

本发明具体为一种电能计量设备故障检测定位方法，所述检测定位方法分为输入层、准则层和目标层，所述输入层即信息采集层，所述准则层包括计量电压、计量电流、功率因数、相位检测、异常告警，所述目标层包括电压互感器异常、电流互感器异常、电能表异常、二次回路异常、终端异常，通过对所述输入层信息的分析，最终得到所述目标层异常目标。

所述检测定位方法包括如下步骤：

步骤(1)：采集所述电能表的电参量作为所述输入层信息；

步骤(2)：根据采集的信息对照用电异常列表得到异常用户状态特征系数矩阵

P₁₁为失压监测，P₁₂为三相电压不平衡监测，P₁₃为A相电压突变越限，P₁₄为B相电压突变越限，P₁₅为C相电压突变越限，P₂₁为失流监测，P₂₁为三相电流不平衡监测，P₂₃为电流反极性监测，P₂₄为反向有(无)功监测，P₂₅为零相电流监测，P₃₁为瞬时功率因数越下限监测，P₃₂为瞬时功率因数过“1”监测，P₃₃为瞬时功率因数突变监测，P₃₄为电能表或终端在长周期内功率因素越限监测，P₃₅为电能表与终端在长周期内功率因素差异监测，P₄₁为三相电压相位异常监测，P₄₂为三相电流零点偏移监测，P₄₃为A相瞬时电压电流相位超差，P₄₄为B相瞬时电压电流相位超差，P₄₅为C相瞬时电压电流相位超差，P₅₁为装置时钟与通讯监测，P₅₂为装置计量异常监测，P₅₃为装置二次线路监测，P₅₄为装置人为开启监测，P₅₅为统计线损与电量关联度监测；

步骤(3)：采用1-9标度法，构造所述异常用户状态特征系数矩阵与对应所述准则层因素的权重向量矩阵

R_C1为计量电压权重向量，R_C2为计量电流权重向量，R_C3为功率因数权重向量，R_C4为相位监测权重向量，R_C5为异常告警权重向量；

步骤(4)：计算所述准则层因素的模糊量化值C＝P·R_C；

步骤(5)：采用1-9标度法，构造所述准则层因素与对应所述目标层因素的权重向量矩阵

R_Z1为电压互感器权重向量，R_C2为电流互感器权重向量，R_C3为电能表权重向量，R_C4为二次回路权重向量，R_C5为终端权重向量；

步骤(6)：计算所述目标层因素的模糊量化值Z＝[Z₁ Z₂ Z₃ Z₄ Z₅]＝C·R_Z，Z₁为电压互感器模糊量化值，Z₂为电流互感器模糊量化值，Z₃为电能表模糊量化值，Z₄为二次回路模糊量化值，Z₅为终端模糊量化值；

步骤(7)：计算所述目标层因素的评价系数

k分别取值为1、2、3、4、5，α_k、β_k为所述目标层阀值；

步骤(8)：通过显示屏按所述目标层因素的评价系数由高至低顺序显示对应的单元，所述评价系数越高，对应的单元出现故障的几率越大。

与现有技术相比，有益效果是：所述检测定位方法根据电能计量设备的相关信息能够准确快速判断出电能计量设备异常位置，降低现场排查工作的盲目性，有效解决进行现场电能计量设备运行监测需诸多人力物力的难题。

具体实施方式

本发明的检测定位方法分为输入层、准则层和目标层，所述输入层即信息采集层，包括失压监测、三相电压不平衡监测、A相电压突变越限、B相电压突变越限、C相电压突变越限、失流监测、三相电流不平衡监测、电流反极性监测、反向有(无)功监测、零相电流监测、瞬时功率因数越下限监测、瞬时功率因数过“1”监测、瞬时功率因数突变监测、电能表或终端在长周期内功率因素越限监测、电能表与终端在长周期内功率因素差异监测、三相电压相位异常监测、三相电流零点偏移监测、A相瞬时电压电流相位超差、B相瞬时电压电流相位超差、C相瞬时电压电流相位超差、装置时钟与通讯监测、装置计量异常监测、装置二次线路监测、装置人为开启监测、统计线损与电量关联度监测；所述准则层包括计量电压、计量电流、功率因数、相位检测、异常告警，所述目标层包括电压互感器异常、电流互感器异常、电能表异常、二次回路异常、终端异常，通过对所述输入层信息的分析，最终得到所述目标层异常目标。

所述检测定位方法采用1-9标度法，两两比较确定判断矩阵，进而确定所述输入层与所述准则层、所述准则层与所述目标层之间的权重向量矩阵。

所述检测定位方法包括如下步骤：

步骤(1)：采集所述电能表的电参量作为所述输入层信息；

步骤(2)：根据采集的信息对照用电异常列表得到异常用户状态特征系数矩阵

P₁₁为失压监测，取值范围：[0,1]；P₁₂为三相电压不平衡监测，取值范围：[0,1]；P₁₃为A相电压突变越限，取值范围：0或1；P₁₄为B相电压突变越限，取值范围：0或1；P₁₅为C相电压突变越限，取值范围：0或1；P₂₁为失流监测，取值范围：0或1；P₂₁为三相电流不平衡监测，取值范围：0或1；P₂₃为电流反极性监测，取值范围：0或1；P₂₄为反向有(无)功监测，取值范围：0或1；P₂₅为零相电流监测，取值范围：0或1；P₃₁为瞬时功率因数越下限监测，取值范围：0或1；P₃₂为瞬时功率因数过“1”监测，取值范围：0或1；P₃₃为瞬时功率因数突变监测，取值范围：0或1；P₃₄为电能表或终端在长周期内功率因素越限监测，取值范围：[0,1]；P₃₅为电能表与终端在长周期内功率因素差异监测，取值范围：0或1；P₄₁为三相电压相位异常监测，取值范围：0或1；P₄₂为三相电流零点偏移监测，取值范围：0或1；P₄₃为A相瞬时电压电流相位超差，取值范围：[0,1]；P₄₄为B相瞬时电压电流相位超差，取值范围：[0,1]；P₄₅为C相瞬时电压电流相位超差，取值范围：[0,1]；P₅₁为装置时钟与通讯监测，取值范围：[0,1]；P₅₂为装置计量异常监测，取值范围：[0,1]；P₅₃为装置二次线路监测，取值范围：[0,1]；P₅₄为装置人为开启监测，取值范围：[0,1]；P₅₅为统计线损与电量关联度监测，取值范围：[0,1]；

步骤(3)：采用1-9标度法，构造所述异常用户状态特征系数矩阵与对应所述准则层因素的权重向量矩阵

R_C1为计量电压权重向量，R_C2为计量电流权重向量，R_C3为功率因数权重向量，R_C4为相位监测权重向量，R_C5为异常告警权重向量；

步骤(4)：计算所述准则层因素的模糊量化值C＝P·R_C；

步骤(5)：采用1-9标度法，构造所述准则层因素与对应所述目标层因素的权重向量矩阵

R_Z1为电压互感器权重向量，R_C2为电流互感器权重向量，R_C3为电能表权重向量，R_C4为二次回路权重向量，R_C5为终端权重向量；

步骤(6)：计算所述目标层因素的模糊量化值Z＝[Z₁ Z₂ Z₃ Z₄ Z₅]＝C·R_Z，Z₁为电压互感器模糊量化值，Z₂为电流互感器模糊量化值，Z₃为电能表模糊量化值，Z₄为二次回路模糊量化值，Z₅为终端模糊量化值；

步骤(7)：计算所述目标层因素的评价系数

k分别取值为1、2、3、4、5，α_k、β_k为所述目标层阀值；

步骤(8)：通过显示屏按所述目标层因素的评价系数由高至低顺序显示对应的单元。

所述目标层因素的评价系数越高，对应的单元出现故障的几率越大，进而确定故障可能出现的位置，并将计算结果通知相关人员，作为现场检修的依据。

最后应该说明的是，结合上述实施例仅说明本发明的技术方案而非对其限制。所属领域的普通技术人员应当理解到，本领域技术人员可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均在申请待批的权利要求保护范围之中。

Claims (2)

1.一种电能计量设备故障检测定位方法，其特征在于，所述检测定位方法分为输入层、准则层和目标层，所述输入层即信息采集层，所述准则层包括计量电压、计量电流、功率因数、相位检测、异常告警，所述目标层包括电压互感器异常、电流互感器异常、电能表异常、二次回路异常、终端异常，通过对所述输入层信息的分析，最终得到所述目标层异常目标。

2.根据权利要求1所述的一种电能计量设备故障检测定位方法，其特征在于，所述故障检测定位方法包括如下步骤：

步骤(1)：采集所述电能表的电参量作为所述输入层信息；

步骤(2)：根据采集的信息对照用电异常列表得到异常用户状态特征系数矩阵

P₁₁为失压监测，P₁₂为三相电压不平衡监测，P₁₃为A相电压突变越限，P₁₄为B相电压突变越限，P₁₅为C相电压突变越限，P₂₁为失流监测，P₂₁为三相电流不平衡监测，P₂₃为电流反极性监测，P₂₄为反向有(无)功监测，P₂₅为零相电流监测，P₃₁为瞬时功率因数越下限监测，P₃₂为瞬时功率因数过“1”监测，P₃₃为瞬时功率因数突变监测，P₃₄为电能表或终端在长周期内功率因素越限监测，P₃₅为电能表与终端在长周期内功率因素差异监测，P₄₁为三相电压相位异常监测，P₄₂为三相电流零点偏移监测，P₄₃为A相瞬时电压电流相位超差，P₄₄为B相瞬时电压电流相位超差，P₄₅为C相瞬时电压电流相位超差，P₅₁为装置时钟与通讯监测，P₅₂为装置计量异常监测，P₅₃为装置二次线路监测，P₅₄为装置人为开启监测，P₅₅为统计线损与电量关联度监测；

步骤(3)：采用1-9标度法，构造所述异常用户状态特征系数矩阵与对应所述准则层因素的权重向量矩阵

R_C1为计量电压权重向量，R_C2为计量电流权重向量，R_C3为功率因数权重向量，R_C4为相位监测权重向量，R_C5为异常告警权重向量；

步骤(4)：计算所述准则层因素的模糊量化值C＝P·R_C；

步骤(5)：采用1-9标度法，构造所述准则层因素与对应所述目标层因素的权重向量矩阵

R_Z1为电压互感器权重向量，R_C2为电流互感器权重向量，R_C3为电能表权重向量，R_C4为二次回路权重向量，R_C5为终端权重向量；

步骤(6)：计算所述目标层因素的模糊量化值Z＝[Z₁ Z₂ Z₃ Z₄ Z₅]＝C·R_Z，Z₁为电压互感器模糊量化值，Z₂为电流互感器模糊量化值，Z₃为电能表模糊量化值，Z₄为二次回路模糊量化值，Z₅为终端模糊量化值；

步骤(7)：计算所述目标层因素的评价系数

k分别取值为1、2、3、4、5，α_k、β_k为所述目标层阀值；

步骤(8)：通过显示屏按所述目标层因素的评价系数由高至低顺序显示对应的单元。