CN114325555B - 一种计量设备异常在线监测模型及误差计算方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种计量设备异常在线监测模型及误差计算方法，涉及电力系统技术领域，包括以下步骤：抽取电能表和巡检仪采集到的电压、电流数据等，然后根据建立的计量设备异常在线监测模型对这些上传的数据进行分析，可以有效识别电流/电压互感器变比不匹配、匝间短路、变压器私自增容等设备异常状态，从而对计量设备的异常状态进行监测。同时，通过计算电能表电流(电压)数据和巡检仪电流(电压)数据的皮尔逊相关系数，可以对计量装置的误差进行分析。本发明计算准确率高，可有效识别计量设备的异常状态，保障计量设备的安全可靠运行。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种计量设备异常在线监测模型及误差计算方法。
背景技术
电能计量是指对消耗的电能进行准确测量，是电力生产、营销以及电网安全运行的重要环节。电能计量的准确与否将影响电能贸易结算的公平、公正和准确，关系到电力企业、广大电力客户和老百姓的经济利益。现有的电能计量设备包括电能表和巡检仪等设备。
现有的二次回路状态巡检只能对二次回路的状态进行监测，而无法监测计量设备的异常状态，为此需要提出采用一种在线监测模型，对计量设备的异常状态进行检测，且需要设计一种高效误差计算方法来提高分析效率。
发明内容
本发明提供一种计量设备异常在线监测模型及误差计算方法，解决了现有的二次回路状态巡检只能对二次回路的状态进行监测，而无法监测计量设备的异常状态的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供的一种计量设备异常在线监测模型及误差计算方法，包括以下步骤：
S1、抽取从电能表和巡检仪上传的用户用电数据；
S2、根据建立的计量设备异常在线监测模型对这些上传的数据进行分析设备异常状态；
S3、通过S2上传的数据计算电能表电流数据和巡检仪电流数据的皮尔逊相关系数，对计量装置的误差进行分析；
其中，S1中的用电数据包括电能表和巡检仪采集到的电压、电流数据。
优选的，所述S2中在线监测模型分析包括CT变比不匹配、变压器私自增容情况和匝间短路情况。
优选的，所述CT变比不匹配或变压器私自增容情况分析包括以下步骤：
a1、获取用户的用电数据，判断用户的日冻结电流是否大于阈值I；
a2、若用户的日冻结电流大于阈值I，继续判断用户日冻结电流大于阈值I的占比是否大于K1；
a3、继续判断用户日冻结电流大于阈值I且占比大于K1的天数是否大于K2；
a4、若大于K2，则可判定用户变压器私自增容，否则继续判断是否为变比不匹配；
a5、预先匹配好对应变压器容量下的互感器变比，分高供高计和高供低计两大类；
a6、获取用户的电压数据，判断高供高计还是高供低计：电压均值在U1和U2之间为高供高计，电压均值小于U1为高供低计；
a7、获取用户的档案数据，根据用户变压器容量得到应该使用的互感器变比，将得到的变比与用户档案中用户实际使用的互感器变比进行比较，如果不相等，则判定为变比不匹配。
优选的，所述匝间短路情况分析包括以下步骤：
b1、获取用户的用电电流数据，分别计算出用户当月的三相日用电平均电流大小，识别出电流最大相的最大平均电流Imax和电流最小相最小平均电流Imin；
b2、若电流最小相的最小平均电流Imin与电流最大相的最大平均电流Imax的比值小于阈值L1，则说明三相不平衡；
a3、在三相不平衡的基础上计算出电流最大相和电流最小相电流的皮尔逊相关系数ρ1，若ρ1大于阈值L2，说明CT存在匝间短路异常。
优选的，所述S3中误差分析包括以下步骤：
c1、获取用户的电能表电流数据和巡检仪的电流数据；
c2、计算电能表电流数据和巡检仪的电流数据皮尔逊相关系数ρ2；
c3、若ρ2小于阈值L3，说明有计量设备的误差超过了限度，公式如下：
与相关技术相比较，本发明提供的一种计量设备异常在线监测模型及误差计算方法具有如下有益效果：
本发明提供，根据建立的计量设备异常在线监测模型，对这些上传的数据进行分析，可以有效识别CT变比不匹配/变压器私自增容、匝间短路等设备异常状态，从而对计量设备的异常状态进行监测，模型中的阈值都是结合现场的核查经验而确定的，计算准确率高，可有效识别计量设备的异常状态，保障计量设备的安全可靠运行，同时，通过计算电能表电流数据和巡检仪电流数据的皮尔逊相关系数，可以对计量装置的误差进行分析，计算准确率高，可有效识别计量设备的异常状态，保障计量设备的安全可靠运行。
附图说明
图1为本发明一种计量设备异常在线监测模型及误差计算方法的步骤示意图；
图2为本发明CT变比不匹配/变压器私自增容分析流程示意图；
图3为本发明匝间短路分析流程示意图。
具体实施方式
本实施例中，由图1给出，本发明包括包括以下步骤：
S1、抽取从电能表和巡检仪上传的用户用电数据；
其中，用电数据包括电能表和巡检仪采集到的电压、电流数据。
S2、根据建立的计量设备异常在线监测模型对这些上传的数据进行分析设备异常状态；
其中，在线监测模型分析包括CT变比不匹配、变压器私自增容情况和匝间短路情况。
具体的，(1)CT变比不匹配或变压器私自增容情况分析，由图2给出，包括以下步骤：a1、获取用户的用电数据(电压和电流)，判断用户的日冻结电流是否大于阈值I；a2、若用户的日冻结电流大于阈值I，继续判断用户日冻结电流大于阈值I的占比是否大于K1；a3、继续判断用户日冻结电流大于阈值I且占比大于K1的天数是否大于K2；a4、若大于K2，则可判定用户变压器私自增容，否则继续判断是否为变比不匹配；a5、预先匹配好对应变压器容量下的互感器变比，分高供高计和高供低计两大类；a6、获取用户的电压数据，判断高供高计还是高供低计：电压均值在U1和U2之间为高供高计，电压均值小于U1为高供低计；a7、获取用户的档案数据，根据用户变压器容量得到应该使用的互感器变比，将得到的变比与用户档案中用户实际使用的互感器变比进行比较，如果不相等，则判定为变比不匹配。
(2)匝间短路情况分析，由图3给出，包括以下步骤：b1、获取用户的用电电流数据，分别计算出用户当月的三相日用电平均电流大小，识别出电流最大相的最大平均电流Imax和电流最小相最小平均电流Imin；b2、若电流最小相最小平均电流Imin与电流最大相的最大平均电流Imax的比值小于阈值L1，则说明三相不平衡；a3、在三相不平衡的基础上计算出电流最大相和电流最小相电流的皮尔逊相关系数ρ1，若ρ1大于阈值L2，说明CT存在匝间短路异常实。
S3、通过S2上传的数据计算电能表电流数据和巡检仪电流数据的皮尔逊相关系数，对计量装置的误差进行分析；
具体的，误差分析包括以下步骤：c1、获取用户的电能表电流数据和巡检仪的电流数据；c2、计算电能表电流数据和巡检仪的电流数据皮尔逊相关系数ρ2；c3、若ρ2小于阈值L3，说明有计量设备的误差超过了限度，公式如下：
综上所述，本发明根据建立的计量设备异常在线监测模型，对这些上传的数据进行分析，可以有效识别CT变比不匹配/变压器私自增容、匝间短路等设备异常状态，从而对计量设备的异常状态进行监测，模型中的阈值都是结合现场的核查经验而确定的，计算准确率高，可有效识别计量设备的异常状态，保障计量设备的安全可靠运行，同时，通过计算电能表电流数据和巡检仪电流数据的皮尔逊相关系数，可以对计量装置的误差进行分析，计算准确率高，可有效识别计量设备的异常状态，保障计量设备的安全可靠运行。
Claims (3)
1.一种计量设备异常在线监测模型及误差计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、抽取从电能表和巡检仪上传的用户用电数据；
S2、根据建立的计量设备异常在线监测模型对这些上传的数据进行分析设备异常状态；
S3、通过S2上传的数据计算电能表电流数据和巡检仪电流数据的皮尔逊相关系数，对计量装置的误差进行分析；
其中，S1中的用电数据包括电能表和巡检仪采集到的电压、电流数据；
所述S2中在线监测模型分析包括CT变比不匹配、变压器私自增容情况和匝间短路情况；
所述CT变比不匹配或变压器私自增容情况分析包括以下步骤：
a1、获取用户的用电数据，判断用户的日冻结电流是否大于阈值I；
a2、若用户的日冻结电流大于阈值I，继续判断用户日冻结电流大于阈值I的占比是否大于K1；
a3、继续判断用户日冻结电流大于阈值I且占比大于K1的天数是否大于K2；
a4、若大于K2，则可判定用户变压器私自增容，否则继续判断是否为变比不匹配；
a5、预先匹配好对应变压器容量下的互感器变比，分高供高计和高供低计两大类；
a6、获取用户的电压数据，判断高供高计还是高供低计：电压均值在U1和U2之间为高供高计，电压均值小于U1为高供低计；
a7、获取用户的档案数据，根据用户变压器容量得到应该使用的互感器变比，将得到的变比与用户档案中用户实际使用的互感器变比进行比较，如果不相等，则判定为变比不匹配。
2.根据权利要求1所述的一种计量设备异常在线监测模型及误差计算方法，其特征在于，所述匝间短路情况分析包括以下步骤：
b1、获取用户的用电电流数据，分别计算出用户当月的三相日用电平均电流大小，识别出电流最大相的最大平均电流Imax和电流最小相最小平均电流Imin；
b2、若电流最小相的最小平均电流Imin与电流最大相的最大平均电流Imax的比值小于阈值L1，则说明三相不平衡；
a3、在三相不平衡的基础上计算出电流最大相和电流最小相电流的皮尔逊相关系数ρ1，若ρ1大于阈值L2，说明CT存在匝间短路异常。
3.根据权利要求1所述的一种计量设备异常在线监测模型及误差计算方法，其特征在于，所述S3中误差分析包括以下步骤：
c1、获取用户的电能表电流数据和巡检仪的电流数据；
c2、计算电能表电流数据和巡检仪的电流数据皮尔逊相关系数ρ2；
c3、若ρ2小于阈值L3，说明有计量设备的误差超过了限度，公式如下：
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