CN116799949A - 一种低压台区电力监测的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低压台区电力监测的方法及装置，所述方法包括：基于采集单元采集预设区域中低压台区电网各个分支线路的电力数据；通讯集中器筛选符合预设采集要求的电力数据；主控模块构建低压台区电力监测评估模型，对所述符合预设采集要求的电力数据进行评估，生成低压台区电力监测评估报告；计算机模块采用多源数据融合智能算法，判断预设区域中低压台区电网是否出现电力异常状况，生成管理指令，对预设区域中低压台区电网的电力异常状况进行管理。本发明通过筛选采集的电力数据，同时进行拓扑识别检测和电力异常状况检测，排除低压台区客观存在的窃电、漏电以及线损的安全隐患，优化了低压台区线路分支管理、规划与运行。

Description

一种低压台区电力监测的方法及装置
技术领域
本发明涉及电力监测技术领域，具体涉及一种低压台区电力监测的方法及装置。
背景技术
在“碳达峰、碳中和”目标下，建设智能低压台区配电网，是智能电网的关键一环，提升电能质量，降低电能损失，增强电能用户的使用体验和幸福感，减轻电力经营成本，提高配电网的经济效益和社会效益，优化台区智能化运行管理水平和技术水平，显得非常迫切和更加重要。
目前的低压台区存在诸多问题，包括：1、低压台区电网现状复杂，涉及的电力设备数量、种类十分之多，但目前管理手段比较单一，且管理标准不同意，智能采集感知手段不足，不能提供实时高效全面的数据支撑，信息化、数字化和智能化建设水平落后。2、低压台区电网存在严重的安全隐患，包括线损问题、漏电问题，极易造成电能损失，影响经济效益，且易发生安全事故，影响低压台区线路安全稳定供电，同时影响电网公司的经济效益。3、低压台区电网在运行时三相不平衡，降低变压器供电效率，增加变压器损耗，严重影响电力设备安全运行。4、低压台区电网存在人为破坏现象，包括窃电、恶意破坏等现象，严重影响电网的正常运行。
因此，如何加强低压台区电网管理，快速精准监测低压台区电网异常，提升电力企业的经济效益，减少各种电力损失，是目前新型智能配电网的发展趋势。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明提供了一种低压台区电力监测的方法及装置，通过铺设电力数据采集网络，统一筛选采集的电力数据，同时进行拓扑识别检测和电力异常状况检测，排除低压台区客观存在的窃电、漏电、线损以及三相不平衡的安全隐患，优化了低压台区线路分支管理、规划与运行。
本发明提供了一种低压台区电力监测的方法，所述方法包括：
在预设区域中设置若干个采集单元，在预设采集周期内基于所述若干个采集单元采集预设区域中低压台区电网各个分支线路的电力数据，并将所述各个分支线路的电力数据发送到通讯集中器；
通讯集中器将所述各个分支线路的电力数据进行汇总后，筛选出不符合预设采集要求的电力数据，将符合预设采集要求的电力数据发送到主控模块；
主控模块根据预设区域中低压台区电网的实际应用场景，构建低压台区电力监测评估模型，基于所述低压台区电力监测评估模型对所述符合预设采集要求的电力数据进行评估，生成低压台区电力监测评估报告，并将所述低压台区电力监测评估报告和符合采集要求的电力数据一并发送到计算机模块；
计算机模块采用多源数据融合智能算法，结合所述低压台区电力监测评估报告和符合采集要求的电力数据，判断预设区域中低压台区电网是否出现电力异常状况，若存在电力异常状况，则生成管理指令，基于所述管理指令对预设区域中低压台区电网的电力异常状况进行管理。
进一步的，所述在预设区域中设置若干个采集单元，基于所述若干个采集单元采集预设区域中低压台区电网各个分支线路的电力数据，并将所述各个分支线路的电力数据发送到通讯集中器包括：
在预设区域中设置若干个便携式电流采集器，在预设采集周期内基于所述若干个便携式电流采集器采集预设区域中低压台区电网的电流数据，包括用户的相线电流值、零线电流值，低压台区电网变压器的工作电流值，以及各个分支线路负荷耦合的分支电流值，并将采集到的电流数据基于LORA无线通讯发送到通讯集中器。
进一步的，所述在预设区域中设置若干个采集单元，基于所述若干个采集单元采集预设区域中低压台区电网各个分支线路的电力数据，并将所述各个分支线路的电力数据发送到通讯集中器还包括：
在预设区域中设置若干个双源计量电能表，在预设采集周期内基于所述若干个便携式电流采集器采集预设区域中低压台区电网的电能数据，包括用户的三相电压值，低压台区电网变压器的三相电压值，以及各个分支线路负荷耦合的节点电压值，并将采集到的电能数据基于LORA无线通讯发送到通讯集中器。
进一步的，所述通讯集中器将所述各个分支线路的电力数据进行汇总后，筛选出不符合预设采集要求的电力数据，将符合预设采集要求的电力数据发送到主控模块包括：
通讯集中器根据便携式电流采集器的编号从小到大接收对应便携式电流采集器发送来的电流数据；
提取各个便携式电流采集器采集的用户的相线电流值中最大值对应的时间以及对应的时间值，提取的最小单位为毫秒，并按照时间值大小顺序依次排列，时间值大的对应的时间在前，时间值小的对应的时间在后；
将时间值最小的对应的时间记为A相，将其余的时间值分别减去最小的时间值，得到若干个差异时间值；
将所述若干个差异时间值除以预设值，得到所述若干个差异时间值对应的余数，基于所述余数判断对应时间的相位是否符合预设采集要求，若相位符合预设采集要求，则判断对应的便携式电流采集器采集的电流数据符合预设采集要求，若相位不符合预设采集要求，则判断对应的便携式电流采集器采集的电流数据不符合预设采集要求。
进一步的，所述将所述若干个差异时间值除以预设值，得到所述若干个差异时间值对应的余数，基于所述余数判断对应时间的相位是否符合预设采集要求包括：
将所述若干个差异时间值除以20，得到所述若干个差异时间值对应的余数；
若所述余数大于等于19且小于20，或大于等于0且小于等于1，则该余数对应的差异时间值对应的时间记为A相；
若所述余数大于等于6且小于等于7，则该余数对应的差异时间值对应的时间记为B相；
若所述余数大于等于13且小于等于14，则该余数对应的差异时间值对应的时间记为C相；
若所述余数大于1且小于6，或大于7且小于13，或大于14且小于19，则该余数对应的差异时间对应的时间记为错误数据，对应的相位不符合预设采集要求。
进一步的，所述主控模块根据预设区域中低压台区电网的实际应用场景，构建低压台区电力监测评估模型，基于所述低压台区电力监测评估模型对所述符合预设采集要求的电力数据进行评估，生成低压台区电力监测评估报告，并将所述低压台区电力监测评估报告和符合采集要求的电力数据一并发送到计算机模块包括：
构建低压台区电力监测评估模型，基于所述低压台区电力监测评估模型对所述符合预设采集要求的电力数据进行拓扑识别检测，获取拓扑识别检测结果，并生成低压台区电力监测评估报告。
进一步的，所述基于所述低压台区电力监测评估模型对所述符合预设采集要求的电力数据进行拓扑识别检测包括：
在预设区域中低压台区电网各分支线路上设置负载投切装置；
向所述符合预设采集要求的电力数据对应的待检测采集单元发送拓扑命令和预设时间序列，同时控制所述待检测采集单元对应的分支线路上的负载投切装置向预设区域中低压台区电网注入所述预设时间序列对应的特征电流；
待检测采集单元基于所述拓扑命令检测到特征电流信号，将特征电流信号发送到主控模块；
主控模块基于所述低压台区电力监测评估模型判断所述待检测采集单元检测到的特征电流信号是否满足预设时间序列，若满足预设时间序列，则判断所述待检测采集单元与对应分支线路匹配，若不满足预设时间序列，则判断所述待检测采集单元与对应分支线路不匹配。
进一步的，所述计算机模块采用多源数据融合智能算法，结合所述低压台区电力监测评估报告和符合采集要求的电力数据，判断预设区域中低压台区电网是否出现电力异常状况包括：
设定所述预设区域中低压台区电网的正常线损率阈值；
基于多源数据融合智能算法，结合所述低压台区电力监测评估报告和符合采集要求的电力数据计算所述预设区域中低压台区电网线损综合波动率，将所述线损综合波动率与正常线损率阈值进行比较，判断是否出现线损现象；
分析各分支线路的用电特征，生成对应用电特征曲线；
分析所述用电特征曲线与基本用电异常类型特征曲线相似性的匹配度，并与正常用电特征曲线进行参照，获取相似性的匹配度最高对应的分支线路；
对相似性的匹配度最高对应的分支线路进行人工检测，判断是否存在用电异常现象，并获取用电异常现象导致原因。
本发明还提供了一种低压台区电力监测的装置，所述装置包括：
电力数据采集模块，所述电力数据采集模块用于在预设区域中设置若干个采集单元，基于所述若干个采集单元采集预设区域中低压台区电网各个分支线路的电力数据，并将所述各个分支线路的电力数据发送到通讯集中器；
电力数据汇总模块，所述电力数据汇总模块用于通讯集中器将所述各个分支线路的电力数据进行汇总后，筛选出不符合预设采集要求的电力数据，将符合预设采集要求的电力数据发送到主控模块；
电力数据评估模块，所述电力数据评估模块用于主控模块根据预设区域中低压台区电网的实际应用场景，构建低压台区电力监测评估模型，基于所述低压台区电力监测评估模型对所述符合预设采集要求的电力数据进行评估，生成低压台区电力监测评估报告，并将所述低压台区电力监测评估报告和符合采集要求的电力数据一并发送到计算机模块；
电力数据管理模块，所述电力数据管理模块用于计算机模块采用多源数据融合智能算法，结合所述低压台区电力监测评估报告和符合采集要求的电力数据，判断预设区域中低压台区电网是否出现电力异常状况，若存在电力异常状况，则生成管理指令，基于所述管理指令对预设区域中低压台区电网的电力异常状况进行管理。
本发明通过在预设区域中设置若干个便携式电流采集器和双源计量电能表，形成覆盖性的采集网络，可合理采集低压台区中电网的电力设备的工作数据，进行实时传输，可提供实时高效全面的数据支持；进行相位识别，筛选出不符合预设采集要求的电力数据，有效解决低压台区电网在运行时三相不平衡的问题，提高变压器供电效率，降低变压器损耗；进行拓扑识别，准确识别低压台区各节点拓扑关系，对于整个台区开展线损的准确计算、三相不平衡治理、反窃电、漏电，对于用电异常现象位置以及区间判断等精益化管理起到决定性作用；采用多源数据融合智能算法，智能分辨用电异常现象，并获取用电异常现象原因，及时预警并治理，可排除低压台区客观存在的窃电、漏电以及线损的安全隐患，优化了低压台区线路分支管理、规划与运行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例一中的低压台区电力监测的方法流程图；
图2是本发明实施例一中的通讯集中器筛选电流数据的流程图；
图3是本发明实施例一中的拓扑识别检测的流程图；
图4是本发明实施例一中的判断是否出现电力异常状况的流程图；
图5是本发明实施例二中的低压台区电力监测装置架构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明中，应理解，诸如“包括”或“具有”等的术语旨在指示本说明书中所公开的特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合的存在，并且不欲排除一个或多个其他特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合存在或被添加的可能性。
另外还需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
实施例一
本发明实施例一所涉及的一种低压台区电力监测的方法，所述方法包括：在预设区域中设置若干个采集单元，在预设采集周期内基于所述若干个采集单元采集预设区域中低压台区电网各个分支线路的电力数据，并将所述各个分支线路的电力数据发送到通讯集中器；通讯集中器将所述各个分支线路的电力数据进行汇总后，筛选出不符合预设采集要求的电力数据，将符合预设采集要求的电力数据发送到主控模块；主控模块根据预设区域中低压台区电网的实际应用场景，构建低压台区电力监测评估模型，基于所述低压台区电力监测评估模型对所述符合预设采集要求的电力数据进行评估，生成低压台区电力监测评估报告，并将所述低压台区电力监测评估报告和符合采集要求的电力数据一并发送到计算机模块；计算机模块采用多源数据融合智能算法，结合所述低压台区电力监测评估报告和符合采集要求的电力数据，判断预设区域中低压台区电网是否出现电力异常状况，若存在电力异常状况，则生成管理指令，基于所述管理指令对预设区域中低压台区电网的电力异常状况进行管理。
在本实施例的一个可选实现方式中，如图1所示，图1示出了本发明实施例一中的低压台区电力监测的方法流程图，包括以下步骤：
S101、在预设区域中设置若干个采集单元，在预设采集周期内基于所述若干个采集单元采集预设区域中低压台区电网各个分支线路的电力数据，并将所述各个分支线路的电力数据发送到通讯集中器；
在本实施例的一个可选实现方式中，在预设区域中设置若干个便携式电流采集器，在预设采集周期内基于所述若干个便携式电流采集器采集预设区域中低压台区电网的电流数据，包括用户的相线电流值、零线电流值，低压台区电网变压器的工作电流值，以及各个分支线路负荷耦合的分支电流值，并将采集到的电流数据基于LORA无线通讯发送到通讯集中器。
具体的，所述便携式电流采集器采用双处理单元的嵌入式系统，所述双处理单元包括STM32F407嵌入系统和STM32F429嵌入系统，通过电流互感器采集预设区域中低压台区电网的电流数据。
需要说明的是，所述便携式电流采集器设置有显示面板，可对实时采集到的电流数据进行显示，同时可单机独立使用，通过USB端口在线充电。
在本实施例的一个可选实现方式中，在预设区域中设置若干个双源计量电能表，在预设采集周期内基于所述若干个便携式电流采集器采集预设区域中低压台区电网的电能数据，包括用户的三相电压值，低压台区电网变压器的三相电压值，以及各个分支线路负荷耦合的节点电压值，并将采集到的电能数据基于LORA无线通讯发送到通讯集中器。
具体的，所述若干个双源计量电能表通过低压集抄系统统一调配，采用电力载波技术、RS485通讯技术以及4G通讯技术实现双源计量电能表和低压集抄系统之间的数据互通，统一数据格式发送到通讯集中器。
需要说明的是，所述便携式电流采集器和双源计量电能表均是通过LORA(LongRange Radio，远距离低功耗局域网无线标准)无线通讯，IEEE 802.15.4g标准，基于扩频技术，实现低功耗应用场景，传输距离远，抗干扰能力强，组网方便自由灵活快捷，提高了采集单元的采集传输效率。
S102、通讯集中器将所述各个分支线路的电力数据进行汇总后，筛选出不符合预设采集要求的电力数据，将符合预设采集要求的电力数据发送到主控模块；
在本实施例的一个可选实现方式中，通讯集中器将所述各个分支线路的电力数据，包括便携式电流采集器发送来的电流数据和双源计量电能表发送来的电能数据进行汇总。
在本实施例的一个可选实现方式中，如图2所示，图2示出了本发明实施例一中的通讯集中器筛选电流数据的流程图，包括以下步骤：
S201、通讯集中器根据便携式电流采集器的编号从小到大接收对应便携式电流采集器发送来的电流数据；
在本实施例的一个可选实现方式中，所述若干个便携式电流采集器均有对应的ID号，按照ID号从小到大进行排列，通讯集中器依次接收对应便携式电流采集器发送来的电流数据。
S202、提取各个便携式电流采集器采集的用户的相线电流值中最大值对应的时间以及对应的时间值；
在本实施例的一个可选实现方式中，提取各个便携式电流采集器采集的用户的相线电流值中最大值对应的时间以及对应的时间值，提取的最小单位为毫秒，并按照时间值大小顺序依次排列，时间值大的对应的时间在前，时间值小的对应的时间在后。
具体的，如设置有五个便携式电流采集器，其采集的用户的相线电流值中最大值对应的时间分别是T1、T2、T3、T4、T5，其中，T1＝10:05:23+43ms、T2＝10:05:22+16.3ms、T3＝10:05:21+455.3ms、T4＝10:05:21+406.7ms、T5＝10:05:20+23ms，则按照T1、T2、T3、T4、T5的顺序进行排列。
S203、将时间值最小的对应的时间记为A相，将其余的时间值分别减去最小的时间值，得到若干个差异时间值；
在本实施例的一个可选实现方式中，将T5记为A相，将T1减去T5对应的时间值：T1-T5＝3s+20ms，将T2减去T5对应的时间值：T2-T5＝1s+993.3ms，将T3减去T5对应的时间值：T3-T5＝1s+432.3ms，将T4减去T5对应的时间值：T4-T5＝1s+406.7ms。
S204、将所述若干个差异时间值除以预设值，得到所述若干个差异时间值对应的余数，基于所述余数判断对应时间的相位是否符合预设采集要求；
在本实施例的一个可选实现方式中，将所述若干个差异时间值除以20，得到所述若干个差异时间值对应的余数；若所述余数大于等于19且小于20，或大于等于0且小于等于1，则该余数对应的差异时间值对应的时间记为A相；若所述余数大于等于6且小于等于7，则该余数对应的差异时间值对应的时间记为B相；若所述余数大于等于13且小于等于14，则该余数对应的差异时间值对应的时间记为C相；若所述余数大于1且小于6，或大于7且小于13，或大于14且小于19，则该余数对应的差异时间对应的时间记为错误数据，对应的相位不符合预设采集要求。
具体的，T1减T5的差异时间值为3s+20ms，除以20ms后为20ms*151，余数为0，即为同相，即T1和T5同相，记为A相；T2减T5的差异时间值为1s+993.3ms，除以20ms后为20ms*99+13.3ms，余数为13.3，即大于等于13且小于等于14，超240°，T2记为C相；T3减T5的差异时间值为1s+432.3ms，除以20ms后为20ms*71+12.3ms，余数为12.3，即大于7且小于13，则T3为错误数据，不符合预设采集要求；T4减T5的差异时间值为1s+406.7ms，除以20ms后为20ms*70+6.7ms，余数为6.7，即大于等于6且小于等于7，超120°，T4记为B相。
需要说明的是，若T1、T2、T3、T4减去T5的差异时间值除以20的余数均为大于等于19且小于20，或大于等于0且小于等于1，则T1、T2、T3、T4、T5记为N相。
需要说明的是，若存在T5记为A相，但T1、T2、T3、T4数据均判断为错误数据，则判断T5为错误数据，重新判断T1、T2、T3、T4的相位。
S205、对应的便携式电流采集器采集的电流数据符合预设采集要求；
在本实施例的一个可选实现方式中，若在步骤S204中，时间的相位符合预设采集要求，则判断对应的便携式电流采集器采集的电流数据符合预设采集要求，通讯集中器不对此电流数据进行筛选操作。
S206、对应的便携式电流采集器采集的电流数据不符合预设采集要求。
在本实施例的一个可选实现方式中，若在步骤S204中，时间的相位不符合预设采集要求，则判断对应的便携式电流采集器采集的电流数据不符合预设采集要求，通讯集中器对此电流数据进行筛选操作。
在本实施例的一个可选实现方式中，通讯集中器通过WIFI通讯或串口通讯将符合预设采集要求的电力数据发送到主控模块。
S103、主控模块根据预设区域中低压台区电网的实际应用场景，构建低压台区电力监测评估模型，基于所述低压台区电力监测评估模型对所述符合预设采集要求的电力数据进行评估，生成低压台区电力监测评估报告，并将所述低压台区电力监测评估报告和符合采集要求的电力数据一并发送到计算机模块；
在本实施例的一个可选实现方式中，根据实际应用场景，结合专家经验，构建低压台区电力监测评估模型，基于所述低压台区电力监测评估模型对所述符合预设采集要求的电力数据进行拓扑识别检测，获取拓扑识别检测结果，并生成低压台区电力监测评估报告。
在本实施例的一个可选实现方式中，如图3所示，图3示出了本发明实施例一中的拓扑识别检测的流程图，包括以下步骤：
S301、在预设区域中低压台区电网各分支线路上设置负载投切装置；
在本实施例的一个可选实现方式中，在预设区域中低压台区电网各分支线路上的火、零线之间加装负载投切装置，用于控制负载投切方式。
S302、向所述符合预设采集要求的电力数据对应的待检测采集单元发送拓扑命令和预设时间序列，同时控制所述待检测采集单元对应的分支线路上的负载投切装置向预设区域中低压台区电网注入所述预设时间序列对应的特征电流；
在本实施例的一个可选实现方式中，控制所述待检测采集单元对应的分支线路上的负载投切装置向预设区域中低压台区电网注入所述预设时间序列对应的特征电流。
这里由于注入的特征电流信号电流值小至数百毫安级，不会对原有电网产生冲击，且不易受负载影响，识别准确率高，对于过零、耦合、背靠背低压台区仍能准确识别，对低压台区条件要求低，方法普适性高。
S303、待检测采集单元基于所述拓扑命令检测到特征电流信号，将特征电流信号发送到主控模块；
在本实施例的一个可选实现方式中，待检测采集单元基于所述拓扑命令后开始检测特征电流信号，并将检测到的特征电流信号发送到主控模块。
S304、主控模块基于所述低压台区电力监测评估模型判断所述待检测采集单元检测到的特征电流信号是否满足预设时间序列；
在本实施例的一个可选实现方式中，所述便携式电流采集器的采集频率为5分钟1次，在一小时的周期内即采集12次，采集到12个电流数据，这里假设有8个便携式电流采集器，对应的电流值为ID1、ID2、ID3、……、ID7、ID8，若ID1、ID2、ID3、……、ID7、ID8的值分别为4、2、3、6、5、9、11、20，则较易判断出数学关系，即ID1+ID2+ID3＝ID6、ID4+ID5＝ID7、ID6+ID7＝ID8，若得出上述数学关系，则判断拓扑关系满足预设时间序列。
更多的，提取其他时刻的数据进一步佐证上述数学关系，若出现不一致，则结合多个时刻的数据，将某个时刻的错误数据剔除，显示为错误数据，并进行修复。
S305、判断所述待检测采集单元与对应分支线路匹配；
在本实施例的一个可选实现方式中，若在步骤S404中，所述待检测采集单元检测到的特征电流信号满足预设时间序列，则判断所述待检测采集单元与对应分支线路匹配。
S306、判断所述待检测采集单元与对应分支线路不匹配；
在本实施例的一个可选实现方式中，若在步骤S404中，所述待检测采集单元检测到的特征电流信号不满足预设时间序列，则判断所述待检测采集单元与对应分支线路不匹配。
S307、生成低压台区电力监测评估报告，并将所述低压台区电力监测评估报告和符合采集要求的电力数据一并发送到计算机模块。
在本实施例的一个可选实现方式中，主控模块基于WIFI通讯或串口通讯或USB通讯或局域网通讯将所述低压台区电力监测评估报告和符合采集要求的电力数据一并发送到计算机模块。
S104、计算机模块采用多源数据融合智能算法，结合所述低压台区电力监测评估报告和符合采集要求的电力数据，判断预设区域中低压台区电网是否出现电力异常状况，若存在电力异常状况，则生成管理指令，基于所述管理指令对预设区域中低压台区电网的电力异常状况进行管理。
在本实施例的一个可选实现方式中，如图4所示，图4示出了本发明实施例一中的判断是否出现电力异常状况的流程图，包括以下步骤：
S401、设定所述预设区域中低压台区电网的正常线损率阈值；
在本实施例的一个可选实现方式中，根据低压台区管理的标准设定所述预设区域中低压台区电网的正常线损率阈值。
S402、基于多源数据融合智能算法，结合所述低压台区电力监测评估报告和符合采集要求的电力数据计算所述预设区域中低压台区电网线损综合波动率，将所述线损综合波动率与正常线损率阈值进行比较，判断是否出现线损现象；
在本实施例的一个可选实现方式中，所述线损综合波动率的计算公式包括：
式中，σ为线损综合波动率，δ1为测试日的低压台区日线损率，δ2为测试日前100日的低压台区平均线损率。
需要说明的是，提取100日内的历史日线损率计算平均线损率，足以表示测试日的线损综合波动率。
S403、分析各分支线路的用电特征，生成对应用电特征曲线；
在本实施例的一个可选实现方式中，通过计算线损综合波动率，结合各分支线路的实际用电特征，生成对应用电特征曲线。
S404、分析所述用电特征曲线与基本用电异常类型特征曲线相似性的匹配度，并与正常用电特征曲线进行参照，获取相似性的匹配度最高对应的分支线路；
在本实施例的一个可选实现方式中，计算公式包括：
式中，P为相似性的匹配度，δ1为测试日的低压台区日线损率，δi为第i典型日的低压台区平均线损率。
S405、对相似性的匹配度最高对应的分支线路进行人工检测，判断是否存在用电异常现象，并获取用电异常现象导致原因。
在本实施例的一个可选实现方式中，对相似性的匹配度最高对应的分支线路进行人工检测，若判断存在用电异常现象，获取用电异常现象导致原因，常见原因包括高线损、漏电、窃电、业务扩展、用检、日常运维管理等等。
综上，本发明实施例一提出了一种低压台区电力监测的方法，通过在预设区域中设置若干个便携式电流采集器和双源计量电能表，形成覆盖性的采集网络，可合理采集低压台区中电网的电力设备的工作数据，进行实时传输，可提供实时高效全面的数据支持；进行相位识别，筛选出不符合预设采集要求的电力数据，有效解决低压台区电网在运行时三相不平衡的问题，提高变压器供电效率，降低变压器损耗；进行拓扑识别，准确识别低压台区各节点拓扑关系，对于整个台区开展线损的准确计算、三相不平衡治理、反窃电、漏电，对于用电异常现象位置以及区间判断等精益化管理起到决定性作用；采用多源数据融合智能算法，智能分辨用电异常现象，并获取用电异常现象原因，及时预警并治理，可排除低压台区客观存在的窃电、漏电以及线损的安全隐患，优化了低压台区线路分支管理、规划与运行。
实施例二
本发明还涉及的一种低压台区电力监测的装置，如图5所示，图5示出了本发明实施例二中的低压台区电力监测装置架构示意图，所述装置包括：
电力数据采集模块10，所述电力数据采集模块10用于在预设区域中设置若干个采集单元，基于所述若干个采集单元采集预设区域中低压台区电网各个分支线路的电力数据，并将所述各个分支线路的电力数据发送到通讯集中器；
电力数据汇总模块20，所述电力数据汇总模块20用于通讯集中器将所述各个分支线路的电力数据进行汇总后，筛选出不符合预设采集要求的电力数据，将符合预设采集要求的电力数据发送到主控模块；
电力数据评估模块30，所述电力数据评估模块30用于主控模块根据预设区域中低压台区电网的实际应用场景，构建低压台区电力监测评估模型，基于所述低压台区电力监测评估模型对所述符合预设采集要求的电力数据进行评估，生成低压台区电力监测评估报告，并将所述低压台区电力监测评估报告和符合采集要求的电力数据一并发送到计算机模块；
电力数据管理模块40，所述电力数据管理模块40用于计算机模块采用多源数据融合智能算法，结合所述低压台区电力监测评估报告和符合采集要求的电力数据，判断预设区域中低压台区电网是否出现电力异常状况，若存在电力异常状况，则生成管理指令，基于所述管理指令对预设区域中低压台区电网的电力异常状况进行管理。
综上，本发明实施例二提出了一种低压台区电力监测的装置，用于执行一种低压台区电力监测的方法，通过在预设区域中设置若干个便携式电流采集器和双源计量电能表，形成覆盖性的采集网络，可合理采集低压台区中电网的电力设备的工作数据，进行实时传输，可提供实时高效全面的数据支持；进行相位识别，筛选出不符合预设采集要求的电力数据，有效解决低压台区电网在运行时三相不平衡的问题，提高变压器供电效率，降低变压器损耗；进行拓扑识别，准确识别低压台区各节点拓扑关系，对于整个台区开展线损的准确计算、三相不平衡治理、反窃电、漏电，对于用电异常现象位置以及区间判断等精益化管理起到决定性作用；采用多源数据融合智能算法，智能分辨用电异常现象，并获取用电异常现象原因，及时预警并治理，可排除低压台区客观存在的窃电、漏电以及线损的安全隐患，优化了低压台区线路分支管理、规划与运行。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、磁盘或光盘等。
另外，以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中采用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种低压台区电力监测的方法，其特征在于，所述方法包括：
在预设区域中设置若干个采集单元，在预设采集周期内基于所述若干个采集单元采集预设区域中低压台区电网各个分支线路的电力数据，并将所述各个分支线路的电力数据发送到通讯集中器；
通讯集中器将所述各个分支线路的电力数据进行汇总后，筛选出不符合预设采集要求的电力数据，将符合预设采集要求的电力数据发送到主控模块；
主控模块根据预设区域中低压台区电网的实际应用场景，构建低压台区电力监测评估模型，基于所述低压台区电力监测评估模型对所述符合预设采集要求的电力数据进行评估，生成低压台区电力监测评估报告，并将所述低压台区电力监测评估报告和符合采集要求的电力数据一并发送到计算机模块；
计算机模块采用多源数据融合智能算法，结合所述低压台区电力监测评估报告和符合采集要求的电力数据，判断预设区域中低压台区电网是否出现电力异常状况，若存在电力异常状况，则生成管理指令，基于所述管理指令对预设区域中低压台区电网的电力异常状况进行管理。
2.如权利要求1所述的低压台区电力监测的方法，其特征在于，所述在预设区域中设置若干个采集单元，基于所述若干个采集单元采集预设区域中低压台区电网各个分支线路的电力数据，并将所述各个分支线路的电力数据发送到通讯集中器包括：
在预设区域中设置若干个便携式电流采集器，在预设采集周期内基于所述若干个便携式电流采集器采集预设区域中低压台区电网的电流数据，包括用户的相线电流值、零线电流值，低压台区电网变压器的工作电流值，以及各个分支线路负荷耦合的分支电流值，并将采集到的电流数据基于LORA无线通讯发送到通讯集中器。
3.如权利要求1所述的低压台区电力监测的方法，其特征在于，所述在预设区域中设置若干个采集单元，基于所述若干个采集单元采集预设区域中低压台区电网各个分支线路的电力数据，并将所述各个分支线路的电力数据发送到通讯集中器还包括：
在预设区域中设置若干个双源计量电能表，在预设采集周期内基于所述若干个便携式电流采集器采集预设区域中低压台区电网的电能数据，包括用户的三相电压值，低压台区电网变压器的三相电压值，以及各个分支线路负荷耦合的节点电压值，并将采集到的电能数据基于LORA无线通讯发送到通讯集中器。
4.如权利要求2所述的低压台区电力监测的方法，其特征在于，所述通讯集中器将所述各个分支线路的电力数据进行汇总后，筛选出不符合预设采集要求的电力数据，将符合预设采集要求的电力数据发送到主控模块包括：
通讯集中器根据便携式电流采集器的编号从小到大接收对应便携式电流采集器发送来的电流数据；
提取各个便携式电流采集器采集的用户的相线电流值中最大值对应的时间以及对应的时间值，提取的最小单位为毫秒，并按照时间值大小顺序依次排列，时间值大的对应的时间在前，时间值小的对应的时间在后；
将时间值最小的对应的时间记为A相，将其余的时间值分别减去最小的时间值，得到若干个差异时间值；
将所述若干个差异时间值除以预设值，得到所述若干个差异时间值对应的余数，基于所述余数判断对应时间的相位是否符合预设采集要求，若相位符合预设采集要求，则判断对应的便携式电流采集器采集的电流数据符合预设采集要求，若相位不符合预设采集要求，则判断对应的便携式电流采集器采集的电流数据不符合预设采集要求。
5.如权利要求4所述的低压台区电力监测的方法，其特征在于，所述将所述若干个差异时间值除以预设值，得到所述若干个差异时间值对应的余数，基于所述余数判断对应时间的相位是否符合预设采集要求包括：
将所述若干个差异时间值除以20，得到所述若干个差异时间值对应的余数；
若所述余数大于等于19且小于20，或大于等于0且小于等于1，则该余数对应的差异时间值对应的时间记为A相；
若所述余数大于等于6且小于等于7，则该余数对应的差异时间值对应的时间记为B相；
若所述余数大于等于13且小于等于14，则该余数对应的差异时间值对应的时间记为C相；
若所述余数大于1且小于6，或大于7且小于13，或大于14且小于19，则该余数对应的差异时间对应的时间记为错误数据，对应的相位不符合预设采集要求。
6.如权利要求1所述的低压台区电力监测的方法，其特征在于，所述主控模块根据预设区域中低压台区电网的实际应用场景，构建低压台区电力监测评估模型，基于所述低压台区电力监测评估模型对所述符合预设采集要求的电力数据进行评估，生成低压台区电力监测评估报告，并将所述低压台区电力监测评估报告和符合采集要求的电力数据一并发送到计算机模块包括：
构建低压台区电力监测评估模型，基于所述低压台区电力监测评估模型对所述符合预设采集要求的电力数据进行拓扑识别检测，获取拓扑识别检测结果，并生成低压台区电力监测评估报告。
7.如权利要求6所述的低压台区电力监测的方法，其特征在于，所述基于所述低压台区电力监测评估模型对所述符合预设采集要求的电力数据进行拓扑识别检测包括：
在预设区域中低压台区电网各分支线路上设置负载投切装置；
向所述符合预设采集要求的电力数据对应的待检测采集单元发送拓扑命令和预设时间序列，同时控制所述待检测采集单元对应的分支线路上的负载投切装置向预设区域中低压台区电网注入所述预设时间序列对应的特征电流；
待检测采集单元基于所述拓扑命令检测到特征电流信号，将特征电流信号发送到主控模块；
主控模块基于所述低压台区电力监测评估模型判断所述待检测采集单元检测到的特征电流信号是否满足预设时间序列，若满足预设时间序列，则判断所述待检测采集单元与对应分支线路匹配，若不满足预设时间序列，则判断所述待检测采集单元与对应分支线路不匹配。
8.如权利要求1所述的低压台区电力监测的方法，其特征在于，所述计算机模块采用多源数据融合智能算法，结合所述低压台区电力监测评估报告和符合采集要求的电力数据，判断预设区域中低压台区电网是否出现电力异常状况包括：
设定所述预设区域中低压台区电网的正常线损率阈值；
基于多源数据融合智能算法，结合所述低压台区电力监测评估报告和符合采集要求的电力数据计算所述预设区域中低压台区电网线损综合波动率，将所述线损综合波动率与正常线损率阈值进行比较，判断是否出现线损现象；
分析各分支线路的用电特征，生成对应用电特征曲线；
分析所述用电特征曲线与基本用电异常类型特征曲线相似性的匹配度，并与正常用电特征曲线进行参照，获取相似性的匹配度最高对应的分支线路；
对相似性的匹配度最高对应的分支线路进行人工检测，判断是否存在用电异常现象，并获取用电异常现象导致原因。
9.一种低压台区电力监测的装置，其特征在于，所述装置包括：
电力数据采集模块，所述电力数据采集模块用于在预设区域中设置若干个采集单元，基于所述若干个采集单元采集预设区域中低压台区电网各个分支线路的电力数据，并将所述各个分支线路的电力数据发送到通讯集中器；
电力数据汇总模块，所述电力数据汇总模块用于通讯集中器将所述各个分支线路的电力数据进行汇总后，筛选出不符合预设采集要求的电力数据，将符合预设采集要求的电力数据发送到主控模块；
电力数据评估模块，所述电力数据评估模块用于主控模块根据预设区域中低压台区电网的实际应用场景，构建低压台区电力监测评估模型，基于所述低压台区电力监测评估模型对所述符合预设采集要求的电力数据进行评估，生成低压台区电力监测评估报告，并将所述低压台区电力监测评估报告和符合采集要求的电力数据一并发送到计算机模块；
电力数据管理模块，所述电力数据管理模块用于计算机模块采用多源数据融合智能算法，结合所述低压台区电力监测评估报告和符合采集要求的电力数据，判断预设区域中低压台区电网是否出现电力异常状况，若存在电力异常状况，则生成管理指令，基于所述管理指令对预设区域中低压台区电网的电力异常状况进行管理。
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