CN116068452A - 基于电源特征的供电类别判断方法、双源电能计量方法及双源计量电能表 - Google Patents

Abstract

本申请适用于供电技术领域，提供了一种基于电源特征的供电类别判断方法、双源电能计量方法及双源计量电能表。该方法包括：获取发电机供电时线路的电压数据和市电供电时线路的电压数据，分别作为发电机样本集和市电样本集；对上述样本集中的每个样本分别进行离散傅里叶变换和方差计算，确定每个样本对应的基波频率、基波幅值、奇次谐波幅值和方差作为特征量；根据上述特征量分别构建发电机矩阵和市电矩阵；根据实时电压数据构建实时样本，基于实时样本对应的特征量构建实时矩阵；计算实时矩阵与发电机矩阵和市电矩阵之间的马氏距离，根据马氏距离确定当前供电电源类别。本申请能够及时准确地确定当前供电电源类别，减小误判以及提高效率。

Description

基于电源特征的供电类别判断方法、双源电能计量方法及双源计量电能表

技术领域

本申请涉及供电技术领域，具体涉及一种基于电源特征的供电类别判断方法、双源电能计量方法及双源计量电能表。

背景技术

目前一些地区的供电电源主要依靠发电厂统一输送的市电，但由于发电量问题，市电不能长期正常供给，因此需要发电机进行供电。针对上述两种不同供电电源供电进行的收费是不同的。

目前采用的收费方式为在不同供电电源供电下进行不同价格的电能收费，然而在供电电源切换后，常规方法通常无法及时准确地确认当前供电电源类别，误判较高，或需要人为确认，效率低。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种基于电源特征的供电类别判断方法、双源电能计量方法及双源计量电能表，以解决现有方法不能及时准确地确认当前供电电源类别、误判较高以及效率低的技术问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种基于电源特征的供电类别判断方法，包括：获取发电机供电时线路的电压数据和市电供电时线路的电压数据，分别作为发电机样本集和市电样本集；对发电机样本集中的每个发电机样本分别进行离散傅里叶变换和方差计算，确定每个发电机样本对应的基波频率、基波幅值、奇次谐波幅值和方差作为特征量；对市电样本集中的每个市电样本分别进行离散傅里叶变换和方差计算，确定每个市电样本对应的基波频率、基波幅值、奇次谐波幅值和方差作为特征量；根据每个发电机样本对应的特征量构建发电机矩阵，根据每个市电样本对应的特征量构建市电矩阵；

获取线路的实时电压数据作为实时样本；对实时样本分别进行离散傅里叶变换和方差计算，确定实时样本对应的基波频率、基波幅值、奇次谐波幅值和方差作为特征量，并基于实时样本对应的特征量构建实时矩阵；分别计算实时矩阵与发电机矩阵和市电矩阵之间的第一马氏距离和第二马氏距离，根据第一马氏距离、第二马氏距离和预设规则确定当前供电电源类别。

在第一方面的一种可能的实施方式中，获取发电机供电时线路的电压数据和市电供电时线路的电压数据，分别作为发电机样本集和市电样本集，包括：基于滑差取值法，根据预设采样频率、预设采样点数和预设样本数量，获取发电机供电时线路的电压数据并确定每个发电机样本，获取市电供电时线路的电压数据并确定每个市电样本；根据各发电机样本构建发电机样本集，根据各市电样本构建市电样本集。

在第一方面的一种可能的实施方式中，对发电机样本集中的每个发电机样本分别进行离散傅里叶变换和方差计算，确定每个发电机样本对应的基波频率、基波幅值、奇次谐波幅值和方差作为特征量；对市电样本集中的每个市电样本分别进行离散傅里叶变换和方差计算，确定每个市电样本对应的基波频率、基波幅值、奇次谐波幅值和方差作为特征量，包括：

对发电机样本集中的每个发电机样本进行离散傅里叶变换，确定每个发电机样本对应的基波频率、基波幅值、奇次谐波幅值作为特征量；对发电机样本集中的每个发电机样本进行方差计算，确定每个发电机样本对应的方差作为特征量；对市电样本集中的每个市电样本进行离散傅里叶变换，确定每个市电样本对应的基波频率、基波幅值、奇次谐波幅值作为特征量；对市电样本集中的每个市电样本进行方差计算，确定每个市电样本对应的方差作为特征量。

在第一方面的一种可能的实施方式中，奇次谐波幅值包括三次谐波幅值、五次谐波幅值和七次谐波幅值；每个发电机样本包括预设采样点数的采样点，每个市电样本包括预设采样点数的采样点；

对发电机样本集中的每个发电机样本进行离散傅里叶变换，确定每个发电机样本对应的基波频率、基波幅值、奇次谐波幅值作为特征量，包括：对发电机样本集中的每个发电机样本进行离散傅里叶变换，得到每个发电机样本中的每个采样点对应的幅值和频率；针对每个发电机样本，确定幅值最大的采样点对应的频率和幅值分别为该发电机样本对应的基波频率和基波幅值以作为特征量，根据该发电机样本对应的基波频率确定该发电机样本对应的三次谐波幅值、五次谐波幅值和七次谐波幅值以作为特征量；

对市电样本集中的每个市电样本进行离散傅里叶变换，确定每个市电样本对应的基波频率、基波幅值、奇次谐波幅值作为特征量，包括：对市电样本集中的每个市电样本进行离散傅里叶变换，得到每个市电样本中的每个采样点的幅值和频率；针对每个市电样本，确定幅值最大的采样点对应的频率和幅值分别为该市电样本对应的基波频率和基波幅值以作为特征量，根据该市电样本对应的基波频率确定该市电样本对应的三次谐波幅值、五次谐波幅值和七次谐波幅值以作为特征量。

在第一方面的一种可能的实施方式中，每个发电机样本中的每个采样点对应一个电压数据，每个市电样本中的每个采样点对应一个电压数据；对发电机样本集中的每个发电机样本进行方差计算，确定每个发电机样本对应的方差作为特征量，包括：针对每个发电机样本，对该发电机样本中的采样点对应的电压数据进行均值计算，得到第一均值；根据该发电机样本中的采样点对应的电压数据和第一均值确定该发电机样本对应的方差以作为特征量；

对市电样本集中的每个市电样本进行方差计算，确定每个市电样本对应的方差作为特征量，包括：针对每个市电样本，对该市电样本中的采样点对应的电压数据进行均值计算，得到第二均值；根据该市电样本中的采样点对应的电压数据和第二均值确定该市电样本对应的方差以作为特征量。

在第一方面的一种可能的实施方式中，根据每个发电机样本对应的特征量构建发电机矩阵，根据每个市电样本对应的特征量构建市电矩阵，包括：以发电机样本对应的特征量为行，发电机样本的数量为列构建发电机矩阵；以市电样本对应的特征量为行，市电样本的数量为列构建市电矩阵。

在第一方面的一种可能的实施方式中，预设规则为：若第一马氏距离小于第二马氏距离，则确定当前供电电源类别为发电机，若第一马氏距离大于或等于第二马氏距离，则确定当前供电电源类别为市电。

第二方面，本申请实施例提供了一种双源电能计量方法，应用于双源计量电能表，双源计量电能表包括：发电机电能计量寄存器和市电电能计量寄存器；双源电能计量方法包括：根据第一方面任一项的基于电源特征的供电类别判断方法确定当前供电电源类别；判断上一供电电源类别与当前供电电源类别是否不同；

若是，则将双源计量电能表中当前电能计量寄存器切换为另一电能计量寄存器，以使线路的电能累计到另一电能计量寄存器；当前电能计量寄存器为发电机电能计量寄存器，另一电能计量寄存器为市电电能计量寄存器，或，当前电能计量寄存器为市电电能计量寄存器，另一电能计量寄存器为发电机电能计量寄存器；若否，则不进行当前电能计量寄存器的切换，以使线路的电能累计到当前电能计量寄存器。

第三方面，本申请实施例提供了一种双源计量电能表，包括存储器和处理器，存储器中存储有可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如第一方面任一项的基于电源特征的供电类别判断方法，或，第二方面的双源电能计量方法。

在第三方面的一种可能的实施方式中，双源计量电能表还包括发电机电能计量寄存器和市电电能计量寄存器；发电机电能计量寄存器用于累计发电机供电时线路的电能；市电电能计量寄存器用于累计市电供电时线路的电能。

可以理解的是，上述第二方面至第三方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。

本申请实施例提供的基于电源特征的供电类别判断方法、双源电能计量方法及双源计量电能表，通过以线路的电压数据对应的基波频率、基波幅值、三次谐波幅值、五次谐波幅值、七次谐波幅值以及线路电压数据对应的方差作为特征量，结合马氏距离和预设规则区分发电机供电和市电供电，可以及时准确地确定当前供电电源类别，减小误判以及提高效率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本说明书。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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他的附图。

图1是本申请一实施例提供的基于电源特征的供电类别判断方法的流程示意图；

图2是本申请另一实施例提供的基于电源特征的供电类别判断方法的流程示意图；

图3为本申请一实施例提供的双源电能计量方法的流程示意图；

图4是本申请一实施例提供的双源计量电能表的结构示意图；

图5是本申请另一实施例提供的双源计量电能表的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本申请进行更清楚的说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本申请的作用，但不以任何形式限制本申请。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本申请的保护范围。

应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

此外，本申请实施例中提到的“多个”应当被解释为两个或两个以上。

图1是本申请一实施例提供的基于电源特征的供电类别判断方法的流程示意图。如图1所示，本申请实施例中的方法，可以包括：

步骤101、获取发电机供电时线路的电压数据和市电供电时线路的电压数据，分别作为发电机样本集和市电样本集。

在一种可能的实施方式中，步骤101，具体可以包括步骤1011至步骤1012。

步骤1011、基于滑差取值法，根据预设采样频率、预设采样点数和预设样本数量，获取发电机供电时线路的电压数据并确定每个发电机样本，获取市电供电时线路的电压数据并确定每个市电样本。

步骤1012、根据各发电机样本构建发电机样本集，根据各市电样本构建市电样本集。

示例性的，预设采样频率可以为3.2KHz，即1秒采样3200次。预设采样点数可以为3200，即每个样本中包括3200个采样点，上述样本为发电机样本或市电样本。预设样本数量是每个样本集中包括的样本的数量，上述样本集为发电机样本集或市电样本集。其中预设采样频率、预设采样点数和预设样本数量可以根据需要进行设置，在此不做具体限制。

可选的，获取的发电机供电时线路的电压数据和市电供电时线路的电压数据为电压瞬时值，即每个样本中的每个采样点对应一个电压数据。上述电压数据可以为历史电压数据。为保证获取到的电压数据的连续性和准确性，采取滑差取值法对电压数据进行采样，窗口大小可以根据预设采样频率和采样数据大小设置。

步骤102、对发电机样本集中的每个发电机样本分别进行离散傅里叶变换和方差计算，确定每个发电机样本对应的基波频率、基波幅值、奇次谐波幅值和方差作为特征量；对市电样本集中的每个市电样本分别进行离散傅里叶变换和方差计算，确定每个市电样本对应的基波频率、基波幅值、奇次谐波幅值和方差作为特征量。

在一种可能的实施方式中，步骤102，具体可以包括步骤1021至步骤1024。

步骤1021、对发电机样本集中的每个发电机样本进行离散傅里叶变换，确定每个发电机样本对应的基波频率、基波幅值、奇次谐波幅值作为特征量。

步骤1022、对发电机样本集中的每个发电机样本进行方差计算，确定每个发电机样本对应的方差作为特征量。

步骤1023、对市电样本集中的每个市电样本进行离散傅里叶变换，确定每个市电样本对应的基波频率、基波幅值、奇次谐波幅值作为特征量。

步骤1024、对市电样本集中的每个市电样本进行方差计算，确定每个市电样本对应的方差作为特征量。

可选的，发明人经研究发现，现实中各种用电负载较为复杂，导致线路的电流变换也较为复杂多变，基于电流进行供电电源类别的判断误判率较高。发电机作为供电电源时，线路上的电压并不是完美的正弦波，经离散傅里叶变换后，电压的奇次谐波和偶次谐波相互叠加，其中偶次谐波基本被抵消，而基波和三次谐波、五次谐波和七次谐波分量最大，可以反应电压畸变率。因此电压频率和奇次谐波幅值可以更准确的作为区分发电机供电和市电供电的一种特征。

发明人还研究发现，发电机作为供电电源时，发电电压较为不稳定，容易产生电压闪变等异常电能质量，可以计算电压的方差来判断线路的电压是否发生电压闪变。

在一种可能的实施方式中，奇次谐波幅值包括三次谐波幅值、五次谐波幅值和七次谐波幅值。每个发电机样本包括预设采样点数的采样点，每个市电样本包括预设采样点数的采样点。参照图2，步骤1021中，具体可以包括：

S11、对发电机样本集中的每个发电机样本进行离散傅里叶变换，得到每个发电机样本中的每个采样点对应的幅值和频率。

S12、针对每个发电机样本，确定幅值最大的采样点对应的频率和幅值分别为该发电机样本对应的基波频率和基波幅值以作为特征量，根据该发电机样本对应的基波频率确定该发电机样本对应的三次谐波幅值、五次谐波幅值和七次谐波幅值以作为特征量。

可选的，对每个发电机样本进行离散傅里叶变换，即对每个发电机样本中的每个采样点对应的电压数据进行离散傅里叶变换后，可以确定每个发电机样本中每个采样点对应的复数，根据各采样点、预设采样频率和预设采样点数可以确定该采样点对应的频率，根据各采样点对应的复数的实部和虚部可以确定该采样点对应的幅值，也就是该采样点对应的频率的幅值。

示例性的，对任一发电机样本，第 i个采样点对应的频率可以表示为：

式中，为第 i个采样点对应的频率，，为预设采样频率， J为预设采样点数。

对任一发电机样本，第 i个采样点对应的幅值可以表示为：

其中，为第 i个采样点对应的幅值，为第 i个采样点对应的复数的实部，为第 i个采样点对应的复数的虚部。

示例性的，针对第m个发电机样本（其中，，M为预设样本数量），确定各采样点对应的幅值后，采用冒泡法确定数值最大的幅值，由频谱特性可知，数值最大的幅值为该发电机样本对应的基波幅值，记为，该数值最大的幅值对应的频率为该发电机样本对应的基波频率，记为。

可选的，由该发电机样本对应的基波频率可以确定该发电机样本对应的奇次谐波的频率，即确定奇次谐波对应的采样点，进而将该采样点对应的幅值作为奇次谐波幅值，也就是可以确定该发电机样本对应的三次谐波幅值、五次谐波幅值、七次谐波幅值，分别记为。并将该发电机样本对应的基波频率、基波幅值、三次谐波幅值、五次谐波幅值和七次谐波幅值作为特征量。

类似的，步骤1023中，具体可以包括：

S21、对市电样本集中的每个市电样本进行离散傅里叶变换，得到每个市电样本中的每个采样点的幅值和频率；

S22、针对每个市电样本，确定幅值最大的采样点对应的频率和幅值分别为该市电样本对应的基波频率和基波幅值以作为特征量，根据该市电样本对应的基波频率确定该市电样本对应的三次谐波幅值、五次谐波幅值和七次谐波幅值以作为特征量。

可选的，第m个市电样本中，该市电样本对应的基波频率、基波幅值、三次谐波幅值、五次谐波幅值、七次谐波幅值分别记为。并将该市电样本对应的基波频率、基波幅值、三次谐波幅值、五次谐波幅值和七次谐波幅值作为特征量。

S21至S22的具体实现过程和原理可以参照S11至S12及相关描述，此处不再赘述。

在一种可能的实施方式中，每个发电机样本中的每个采样点对应一个电压数据，每个市电样本中的每个采样点对应一个电压数据。步骤1022中，具体可以包括：

S31、针对每个发电机样本，对该发电机样本中的采样点对应的电压数据进行均值计算，得到第一均值。

S32、根据该发电机样本中的采样点对应的电压数据和第一均值确定该发电机样本对应的方差以作为特征量。

可选的，对任一发电机样本，第一均值可以表示为：

式中，为第一均值，为发电机样本中第 i个采样点对应的电压数据，。

对任一发电机样本，该发电机样本对应的方差S可以表示为：

将第m个发电机样本对应的方差记为，并将该发电机样本对应的方差作为特征量。

通过对每个发电机样本进行离散傅里叶变换和方差计算，将一个发电机样本中的 J个电压数据的转换为了一个样本中的6个特征量。

类似的，步骤1024中，具体可以包括：

S41、针对每个市电样本，对该市电样本中的采样点对应的电压数据进行均值计算，得到第二均值。

S42、根据该市电样本中的采样点对应的电压数据和第二均值确定该市电样本对应的方差以作为特征量。

可选的，第m个市电样本中，该市电样本对应的方差记为，并将该市电样本对应的方差作为特征量。通过对每个市电样本进行离散傅里叶变换和方差计算，将一个市电样本中的 J个电压数据的转换为了一个样本中的6个特征量。

S41至S42的具体实现过程和原理可以参照S31至S32及相关描述，此处不再赘述。

步骤103、根据每个发电机样本对应的特征量构建发电机矩阵，根据每个市电样本对应的特征量构建市电矩阵。

可选的，步骤103中具体可以包括：以发电机样本对应的特征量为行，发电机样本的数量为列构建发电机矩阵。以市电样本对应的特征量为行，市电样本的数量为列构建市电矩阵。

示例性的，发电机矩阵可以表示为：

式中，为发电机矩阵，分别为第m个发电机样本对应的基波频率、基波幅值、三次谐波幅值、五次谐波幅值、七次谐波幅值和方差，作为特征量，，M为预设样本数量。也就是说，发电机矩阵为6×M矩阵。

市电矩阵可以表示为：

式中，为市电矩阵，分别为第m个发电机样本对应的基波频率、基波幅值、三次谐波幅值、五次谐波幅值、七次谐波幅值和方差，作为特征量。也就是说，市电矩阵为6×M矩阵。

步骤104、获取线路的实时电压数据作为实时样本；对实时样本分别进行离散傅里叶变换和方差计算，确定实时样本对应的基波频率、基波幅值、奇次谐波幅值和方差作为特征量，并基于实时样本对应的特征量构建实时矩阵。

可选的，根据预设采样频率和预设采样点数，获取当前线路的实时电压数据作为实时样本，上述实时电压数据为电压瞬时值。也就是说，实时样本中的每个采样点对应一个实时电压数据。对该实时样本进行离散傅里叶变换，确定该实时样本对应的基波频率、基波幅值、奇次谐波幅值作为特征量，其中奇次谐波幅值包括三次谐波幅值、五次谐波幅值和七次谐波幅值。对该实时样本进行方差计算，确定该实时样本对应的方差作为特征量。

以实时样本对应的特征量为行构建实时矩阵，即实时矩阵为6×1矩阵，实时矩阵可以表示为：

其中，分别为实时样本对应的基波频率、基波幅值、三次谐波幅值、五次谐波幅值、七次谐波幅值和方差，作为特征量。

确定实时样本对应的基波频率、基波幅值、奇次谐波幅值和方差的具体实现过程和原理可以参照前述实施例，此处不再赘述。

步骤105、分别计算实时矩阵与发电机矩阵和市电矩阵之间的第一马氏距离和第二马氏距离，根据第一马氏距离、第二马氏距离和预设规则确定当前供电电源类别。

可选的，对发电机矩阵的每一行分别进行均值计算，得到发电机矩阵中基波频率、基波幅值、三次谐波幅值、五次谐波幅值、七次谐波幅值和方差6个特征量中每个特征量的均值。根据上述各特征量的均值构建发电机矩阵对应的第一均值矩阵，记作，，其中，分别为发电机矩阵中基波频率的均值、基波幅值的均值、三次谐波幅值的均值、五次谐波幅值的均值、七次谐波幅值的均值和方差的均值。

类似的，对市电矩阵的每一行分别进行均值计算，并构建市电矩阵对应的第二均值矩阵，记作，，其中，分别为市电矩阵中基波频率的均值、基波幅值的均值、三次谐波幅值的均值、五次谐波幅值的均值、七次谐波幅值的均值和方差的均值。

示例性的，由前述可知发电机矩阵和市电矩阵均为6×M矩阵，将发电机矩阵中的第m列记作，可以看作6×1矩阵，共M个。类似的，将市电矩阵中的第m列记作，也可以看作6×1矩阵，共M个。

根据发电机矩阵中的各列、市电矩阵中的各列以及第一均值矩阵和第二均值矩阵确定公共协方差矩阵。公共协方差矩阵表示为：

式中，为公共协方差矩阵，2M为发电机样本集和市电样本集中所有样本的总数。由于、、和均为6×1矩阵，则为6×6矩阵。

可选的，第一马氏距离d1表示为：

。

第二马氏距离d2表示为：

。

由前述可知，为6×1矩阵，和均为6×1矩阵，为6×6矩阵，则计算得到的d1和d2均为一个数值。根据预设规则，若第一马氏距离小于第二马氏距离，则确定当前供电电源类别为发电机，若第一马氏距离大于或等于第二马氏距离，则确定当前供电电源类别为市电。

本申请实施例提供的基于电源特征的供电类别判断方法，通过以线路的电压数据对应的基波频率、基波幅值、三次谐波幅值、五次谐波幅值、七次谐波幅值以及线路电压数据对应的方差作为特征量，结合马氏距离和预设规则区分发电机供电和市电供电，可以及时准确地确定当前供电电源类别，减小误判以及提高效率。

图3为本申请一实施例提供的双源电能计量方法的流程示意图。上述双源电能计量方法应用于双源计量电能表，该双源计量电能表包括：发电机电能计量寄存器和市电电能计量寄存器。如图3所示，本申请实施例中的方法，可以包括步骤201至步骤204。

步骤201、根据基于电源特征的供电类别判断方法确定当前供电电源类别。

步骤202、判断上一供电电源类别与当前供电电源类别是否不同。

步骤203、若是，则将双源计量电能表中当前电能计量寄存器切换为另一电能计量寄存器，以使线路的电能累计到另一电能计量寄存器。

步骤204、若否，则不进行当前电能计量寄存器的切换，以使线路的电能累计到当前电能计量寄存器。

其中，上述基于电源特征的供电类别判断方法可以为本申请任意实施例提供的基于电源特征的供电类别判断方法。

可选的，当前电能计量寄存器为发电机电能计量寄存器，另一电能计量寄存器为市电电能计量寄存器，或，当前电能计量寄存器为市电电能计量寄存器，另一电能计量寄存器为发电机电能计量寄存器。发电机电能计量寄存器用于累计发电机供电时线路的电能，市电电能计量寄存器用于累计市电供电时线路的电能。

示例性的，当上一供电电源类别与当前供电电源类别不同时，说明供电电源发生切换，此时将当前电能计量寄存器切换为另一类别的电能计量寄存器，以实现线路中不同供电电源的电能的分别累计。当上一供电电源类别与当前供电电源类别相同时，说明供电电源未发生切换，继续使用当前电能计量寄存器对线路中的电能进行累计。

可选的，在判断出上一供电电源类别与当前供电电源类别不同之后，还可以包括：将供电电源发生切换的信息和当前供电电源类别上报服务器，以使用户可以实时了解当前供电电源类别。

本申请实施例提供的双源电能计量方法，对当前供电电源类别进行确定，并在上一供电电源类别与当前供电电源类别不同时对双源计量电能表中的当前电能计量寄存器进行切换，使不同供电电源类别产生的电能能够准确累计到相应的电能计量寄存器中，实现线路中不同供电电源的电能的单独准确的累计，以使用户可以根据不同供电电源对应的电能累计值进行准确的收费。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

图4是本申请一实施例提供的双源计量电能表的结构示意图。如图4所示，该实施例的双源计量电能表300包括：处理器310和存储器320，上述存储器320中存储有可在处理器310上运行的计算机程序321。处理器310执行计算机程序321时实现基于电源特征的供电类别判断方法，或，双源电能计量方法。

其中，基于电源特征的供电类别判断方法可以为本申请任意实施例提供的基于电源特征的供电类别判断方法，双源电能计量方法可以为本申请任意实施例提供的双源电能计量方法。

可选的，参照图5，双源计量电能表300还包括：发电机电能计量寄存器330和市电电能计量寄存器340。发电机电能计量寄存器330用于累计发电机供电时线路的电能，市电电能计量寄存器340用于累计市电供电时线路的电能。本实施例提供的双源计量电能表可以实现线路中不同供电电源的电能的单独准确的累计。

示例性的，计算机程序321可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器320中，并由处理器310执行，以完成本申请。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序321在双源计量电能表300中的执行过程。

本领域技术人员可以理解，图4仅仅是双源计量电能表的示例，并不构成对双源计量电能表的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如输入输出设备、网络接入设备、总线等。

处理器310可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器 (Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA) 或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

存储器320可以是双源计量电能表的内部存储单元，例如双源计量电能表的硬盘或内存，也可以是双源计量电能表的外部存储设备，例如双源计量电能表上配备的插接式硬盘，智能存储卡（Smart Media Card，SMC），安全数字（Secure Digital，SD）卡，闪存卡（Flash Card）等。上述存储器320还可以既包括双源计量电能表的内部存储单元也包括外部存储设备。上述存储器320用于存储计算机程序以及双源计量电能表所需的其他程序和数据。存储器320还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块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。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/双源计量电能表和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/双源计量电能表实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，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讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

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。

所述集成的模块/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，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于电源特征的供电类别判断方法，其特征在于，包括：

获取发电机供电时线路的电压数据和市电供电时线路的电压数据，分别作为发电机样本集和市电样本集；

对所述发电机样本集中的每个发电机样本分别进行离散傅里叶变换和方差计算，确定每个发电机样本对应的基波频率、基波幅值、奇次谐波幅值和方差作为特征量；对所述市电样本集中的每个市电样本分别进行离散傅里叶变换和方差计算，确定每个市电样本对应的基波频率、基波幅值、奇次谐波幅值和方差作为特征量；根据每个发电机样本对应的特征量构建发电机矩阵，根据每个市电样本对应的特征量构建市电矩阵；

获取线路的实时电压数据作为实时样本；对所述实时样本分别进行离散傅里叶变换和方差计算，确定实时样本对应的基波频率、基波幅值、奇次谐波幅值和方差作为特征量，并基于所述实时样本对应的特征量构建实时矩阵；

分别计算所述实时矩阵与所述发电机矩阵和所述市电矩阵之间的第一马氏距离和第二马氏距离，根据所述第一马氏距离、所述第二马氏距离和预设规则确定当前供电电源类别。

2.根据权利要求1所述的基于电源特征的供电类别判断方法，其特征在于，所述获取发电机供电时线路的电压数据和市电供电时线路的电压数据，分别作为发电机样本集和市电样本集，包括：

基于滑差取值法，根据预设采样频率、预设采样点数和预设样本数量，获取发电机供电时线路的电压数据并确定每个发电机样本，获取市电供电时线路的电压数据并确定每个市电样本；

根据各发电机样本构建发电机样本集，根据各市电样本构建市电样本集。

3.根据权利要求1所述的基于电源特征的供电类别判断方法，其特征在于，所述对所述发电机样本集中的每个发电机样本分别进行离散傅里叶变换和方差计算，确定每个发电机样本对应的基波频率、基波幅值、奇次谐波幅值和方差作为特征量；对所述市电样本集中的每个市电样本分别进行离散傅里叶变换和方差计算，确定每个市电样本对应的基波频率、基波幅值、奇次谐波幅值和方差作为特征量，包括：

对所述发电机样本集中的每个发电机样本进行离散傅里叶变换，确定每个发电机样本对应的基波频率、基波幅值、奇次谐波幅值作为特征量；

对所述发电机样本集中的每个发电机样本进行方差计算，确定每个发电机样本对应的方差作为特征量；

对所述市电样本集中的每个市电样本进行离散傅里叶变换，确定每个市电样本对应的基波频率、基波幅值、奇次谐波幅值作为特征量；

对所述市电样本集中的每个市电样本进行方差计算，确定每个市电样本对应的方差作为特征量。

4.根据权利要求3所述的基于电源特征的供电类别判断方法，其特征在于，所述奇次谐波幅值包括三次谐波幅值、五次谐波幅值和七次谐波幅值；每个发电机样本包括预设采样点数的采样点，每个市电样本包括预设采样点数的采样点；

所述对所述发电机样本集中的每个发电机样本进行离散傅里叶变换，确定每个发电机样本对应的基波频率、基波幅值、奇次谐波幅值作为特征量，包括：

对所述发电机样本集中的每个发电机样本进行离散傅里叶变换，得到每个发电机样本中的每个采样点对应的幅值和频率；

针对每个发电机样本，确定幅值最大的采样点对应的频率和幅值分别为该发电机样本对应的基波频率和基波幅值以作为特征量，根据该发电机样本对应的基波频率确定该发电机样本对应的三次谐波幅值、五次谐波幅值和七次谐波幅值以作为特征量；

所述对所述市电样本集中的每个市电样本进行离散傅里叶变换，确定每个市电样本对应的基波频率、基波幅值、奇次谐波幅值作为特征量，包括：

对所述市电样本集中的每个市电样本进行离散傅里叶变换，得到每个市电样本中的每个采样点的幅值和频率；

针对每个市电样本，确定幅值最大的采样点对应的频率和幅值分别为该市电样本对应的基波频率和基波幅值以作为特征量，根据该市电样本对应的基波频率确定该市电样本对应的三次谐波幅值、五次谐波幅值和七次谐波幅值以作为特征量。

5.根据权利要求4所述的基于电源特征的供电类别判断方法，其特征在于，每个发电机样本中的每个采样点对应一个电压数据，每个市电样本中的每个采样点对应一个电压数据；

所述对所述发电机样本集中的每个发电机样本进行方差计算，确定每个发电机样本对应的方差作为特征量，包括：

针对每个发电机样本，对该发电机样本中的采样点对应的电压数据进行均值计算，得到第一均值；

根据该发电机样本中的采样点对应的电压数据和所述第一均值确定该发电机样本对应的方差以作为特征量；

所述对所述市电样本集中的每个市电样本进行方差计算，确定每个市电样本对应的方差作为特征量，包括：

针对每个市电样本，对该市电样本中的采样点对应的电压数据进行均值计算，得到第二均值；

根据该市电样本中的采样点对应的电压数据和所述第二均值确定该市电样本对应的方差以作为特征量。

6.根据权利要求1所述的基于电源特征的供电类别判断方法，其特征在于，所述根据每个发电机样本对应的特征量构建发电机矩阵，根据每个市电样本对应的特征量构建市电矩阵，包括：

以发电机样本对应的特征量为行，发电机样本的数量为列构建发电机矩阵；

以市电样本对应的特征量为行，市电样本的数量为列构建市电矩阵。

7.根据权利要求1至6任一项所述的基于电源特征的供电类别判断方法，其特征在于，所述预设规则为：若所述第一马氏距离小于所述第二马氏距离，则确定当前供电电源类别为发电机，若所述第一马氏距离大于或等于所述第二马氏距离，则确定当前供电电源类别为市电。

8.一种双源电能计量方法，其特征在于，应用于双源计量电能表，所述双源计量电能表包括：发电机电能计量寄存器和市电电能计量寄存器；

所述双源电能计量方法包括：

根据权利要求1至7任一项所述的基于电源特征的供电类别判断方法确定当前供电电源类别；

判断上一供电电源类别与所述当前供电电源类别是否不同；

若是，则将双源计量电能表中当前电能计量寄存器切换为另一电能计量寄存器，以使线路的电能累计到所述另一电能计量寄存器；所述当前电能计量寄存器为发电机电能计量寄存器，所述另一电能计量寄存器为市电电能计量寄存器，或，所述当前电能计量寄存器为市电电能计量寄存器，所述另一电能计量寄存器为发电机电能计量寄存器；

若否，则不进行当前电能计量寄存器的切换，以使线路的电能累计到所述当前电能计量寄存器。

9.一种双源计量电能表，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述的基于电源特征的供电类别判断方法，或，权利要求8所述的双源电能计量方法。

10.根据权利要求9所述的双源计量电能表，其特征在于，还包括发电机电能计量寄存器和市电电能计量寄存器；

所述发电机电能计量寄存器用于累计发电机供电时线路的电能；

所述市电电能计量寄存器用于累计市电供电时线路的电能。

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