CN117074864A - 一种台区侧用电测试及线损检测方法、系统、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及配电网线损检测技术领域，具体为一种台区侧用电测试及线损检测方法、系统、设备及介质，通过末端位置的检测装置向上级位置的检测装置发送特征电流信号进行分支线路识别；获取分支线路在固定周期内的用电信息数据，构建线损时序模型，并提取线损异常突变特征点；建立台区侧用电线路的初始模型，计算用电线路的正常运行线损数据，并建立时间‑线损数据集；确定线损时序模型同初始模型在同一时间节点的非线性异常线损值；根据非线性异常线损值确定台区侧用电线路的运行状态。将理论线损率与实际用电线路的线损检测相对比，能够对用电线路进行有效的线损检测，准确判断用电线路非技术线损异常运行状态。
Description
技术领域
本发明涉及配电网线损检测技术领域，具体为一种台区侧用电测试及线损检测方法、系统、设备及介质。
背景技术
线损是指配电网在电能的输送、分配、管理等环节中造成的损失，其作为电力企业的一项重要经济技术指标，能够客观反映出电力企业线损管理水平的优劣。为提高电能利用率，降低线损率是电力企业线损管理的重要措施，通过线损管理降低电网线损具有重要意义。
在配电网输送和分配电能过程中，由配电网自身的负荷情况和供电设备的参数决定、无法避免、正常合理的电能消耗，可以通过理论计算得出称为理论线损，也称之为技术线损；另外，配电网还包括非技术线损，具体为因窃电、测量误差、电表故障等因素引发的损耗，其中，窃电是非技术线损的主要组成部分，窃电是指用户以非法占用为目的盗窃电能的行为，其之间影响电力企业的效益，导致线损升高，并且伴随着窃电方法高科技化、窃电过程隐蔽化，使得以窃电为主的非技术线损检测无法通过理论计算得到，加大了电力企业的线损管理难度，使得电力企业对线损问题的检测难度较大，严重时甚至可能引发输配电系统异常问题，扰乱了供电秩序，给低压台区侧的安全用电带来了严重威胁。
发明内容
为解决上述的问题，本发明第一方面提供了一种台区侧用电测试及线损检测方法，包括步骤如下：
分别在台区侧的待检测线路的上级和末端位置安装检测装置，并设置各检测装置的IP地址，通过末端位置的检测装置向上级位置的检测装置发送特征电流信号进行分支线路识别；
采用检测装置获取分支线路在固定周期内的用电信息数据，根据所述用电信息数据构建线损时序模型，并从线损时序模型提取线损异常突变特征点；
基于数字孪生技术建立台区侧用电线路的初始模型，通过初始模型计算固定周期内台区侧用电线路的正常运行线损数据，并建立时间-线损数据集；
根据时间-线损数据集与线损异常突变特征点进行比对，确定线损时序模型同初始模型在同一时间节点的非线性异常线损值；
根据非线性异常线损值确定台区侧用电线路的运行状态。
在第一方面的一些实现方式中，根据所述用电信息数据构建线损时序模型，具体方法为：
通过设定采样周期，获取记录分支线路固定周期内的用电信息数据，根据线损电量与供电量得到分支线路的实际线损率，以采用周期时间作为x轴，以分支线路的实际线损率构建线损时序模型，并根据时间顺序，依次连接不同时间节点的线损率得到线损率变化曲线图。
在第一方面的一些实现方式中，所述从线损时序模型提取线损异常突变特征点，具体方法为：
根据线损率变化曲线图，对不同时间节点的线损率进行同等时间间隔的切片处理，对所述切片处理的时间节点进行归一化处理，通过线性拟合得到该时间节点的线损率斜率，从而提取线损异常突变特征点。
在第一方面的一些实现方式中，所述根据非线性异常线损值确定台区侧用电线路的运行状态，具体方法为：
若所述非线性异常线损值大于等于线损阈值，则表示台区侧用电线路存在线损异常故障点，台区侧用电线路运行状态不稳定；
若所述非线性异常线损值小于线损阈值，则表示台区侧用电线路运行状态稳定。
在第一方面的一些实现方式中，该方法还包括根据非线性异常线损值反演得到线损异常突变特征点，从而确定所述线损异常故障点所在的实际分支线路。
在第一方面的一些实现方式中，所述线损阈值是通过对初始模型中不同分支线路进行线损率采集，取所述台区侧用电线路的线损率数组的平均值为线损阈值。
在第一方面的一些实现方式中，所述设置各检测装置的IP地址是根据所述检测线路上级位置与末端位置的台区集中器地址进行设置。
第二方面提供了一种台区侧用电测试及线损检测系统，包括：
分支识别模块，用于设置各检测装置的IP地址，通过末端位置的检测装置向上级位置的检测装置发送特征电流信号进行分支线路识别；
特征提取模块，用于根据所述用电信息数据构建线损时序模型，并从线损时序模型提取线损异常突变特征点；
仿真模块，用于基于数字孪生技术建立台区侧用电线路的初始模型，通过初始模型计算固定周期内台区侧用电线路的正常运行线损数据，并建立时间-线损数据集；
比对模块，用于根据时间-线损数据集与线损异常突变特征点进行比对，确定线损时序模型同初始模型在同一时间节点的非线性异常线损值；还用于根据非线性异常线损值确定台区侧用电线路的运行状态。
第三方面提供了一种台区侧用电测试及线损检测设备，包括处理器和存储器，其中，所述处理器执行所述存储器中保存的程序数据时实现如上所述的一种台区侧用电测试及线损检测方法。
第四方面提供了一种可读介质，用于存储控制程序数据，其中，所述控制程序数据被处理器执行时实现如上所述的一种台区侧用电测试及线损检测方法。
有益效果在于：
(1)本申请通过建立台区侧用电线路的数字孪生模型，排除非技术线损对技术线损的影响，将理论线损率与实际用电线路的线损检测相对比，能够对用电线路进行有效的线损检测，准确判断用电线路非技术线损异常运行状态；
(2)本申请通过对检测线路进行分支识别，并进行编号；根据线损异常突变特征点能够确定该线损率所处的分支线路编号，从而确定所述线损异常故障点所在的实际分支线路，方便工作人员定位线损异常故障点，提供工作效率，提高台区侧用电线路的线损管理，保证正常供电秩序。
附图说明
图1为一种台区侧用电测试及线损检测方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。
实施例：请参阅图1，本发明提供了一种台区侧用电测试及线损检测方法，包括如下步骤：
步骤一：分别在台区侧的待检测线路的上级和末端位置安装检测装置，并设置各检测装置的IP地址，通过末端位置的检测装置向上级位置的检测装置发送特征电流信号进行分支线路识别；
所述检测装置包括液晶显示屏、量测模块和外部接线端口，所述外部接线端口包括电流互感器接线端口、电压线接口和RS485接线端口，所述电流互感器接线端口能够外接三相钳形互感器与台区侧的检测线路连接，从而获取检测线路的感应电流进行电流取样；所述电压线接线端通过电压线连接检测线路，获取检测线路的电压信号，该检测装置的量测模块通过对电流取样的电流值和电压信号进行处理计算，同时，检测装置通过RS485接线端口与检测线路的实际电能表进行连接，能够对电能表的数据信息进行抄读，从而根据供电量和线损电量得到测量检测电路的实际线损率。
首先，在台区侧的待检测线路的上级，以及待检测线路的末端分别安装一台检测装置，并根据所述检测线路上级位置与末端位置的台区集中器设置各检测装置的IP地址，所述IP地址包括长ID和短ID，其中，位于检测线路上级位置的检测装置长ID设置为上级位置识别到的台区集中器地址位后8位，所述短ID设置为上级位置识别到的台区集中器地址位后4位加1除以8取余数；同理，对检测线路末端的检测装置根据识别到的台区集中器设置长ID和短ID。
在对各检测装置的IP地址设置完成后，因台区侧的检测线路分支众多较为复杂，需要对待检测线路的分支线路进行识别确认，以保证上级位置的检测装置与末端位置的检测装置位于同一分支的检测线路中，具体方法为：
所述末端位置的检测装置执行发送不同相位的特征电流信号，等待上级位置的检测装置对特征电流信号进行接收；若上级位置的检测装置接收到特征电流信号，则表示检测装置位于同一分支的检测线路，并对该分支线路进行编号；若上级位置的检测装置在发送周期内未接收到特征电流信号，则不响应表示检测装置不在同一分支线路上。
步骤二：采用检测装置获取分支线路在固定周期内的用电信息数据，根据所述用电信息数据构建线损时序模型，并从线损时序模型提取线损异常突变特征点；
将检测装置通过RS485与分支线路末端的电能表相连，并通过三相钳形互感器与电压线连接分支线路的三相线回路，实时采集分支线路的三相电流和三相电压，并读取电能表的实时电能。
通过设定采样周期，采用检测装置获取记录分支线路固定周期内的用电信息数据，通过电压电流值计算电能输送功率，根据电能输送功率和用电量得到线损电量，并根据线损电量与供电量得到分支线路的实际线损率。同时，以采用周期时间作为x轴，以分支线路的实际线损率构建线损时序模型，并根据时间顺序，依次连接不同时间节点的线损率得到线损率变化曲线图；
进一步地，根据构建的线损时序模型提取线损异常突变特征点，具体方法为：
根据线损率变化曲线图，对不同时间节点的线损率进行同等时间间隔的切片处理，对所述切片处理的时间节点进行归一化处理，通过线性拟合得到该时间节点的线损率斜率，从而提取线损异常突变特征点。
步骤三：基于数字孪生技术建立台区侧用电线路的初始模型，通过初始模型计算固定周期内台区侧用电线路的正常运行线损数据，并建立时间-线损数据集；
具体地，在建立台区侧用电线路的数字孪生初始模型后，对初始模型中的分支线路进行线损率计算，其中，所述分支线路的电能输送功率、各电气设备的理论损耗值保持不变，根据固定周期计算正常运行时分支线路的线损率，并建立时间-线损数据值；
作为具体的实施方式，通过对初始模型中不同分支线路进行线损率采集，获取得到固定周期时间内所述台区侧用电线路的全部的线损率，取所述台区侧用电线路的线损率数组的平均值为线损阈值。
步骤四：根据时间-线损数据集与线损异常突变特征点进行比对，确定线损时序模型同初始模型在同一时间节点的非线性异常线损值；
所述初始模型为台区侧用电线路的数字孪生仿真模型，所述时间-线损数据值仅包含不可避免的技术线损所得到的线损值，通过时间-线损数据集与线损异常突变特征点进行比对，若线损异常突变特征点与时间-线损数据集中同一时间节点的线损率不一致，则确定该时间节点的线损率为非线性异常线损值。
步骤五：根据非线性异常线损值确定台区侧用电线路的运行状态；
所述根据非线性异常线损值确定台区侧用电线路的运行状态，具体方法为：
将非线性异常线损值与初始模型确定的线损阈值进行比对，若所述非线性异常线损值大于等于线损阈值，则表示台区侧用电线路存在线损异常故障点，台区侧用电线路运行状态不稳定；
若所述非线性异常线损值小于线损阈值，则表示台区侧用电线路运行状态稳定。
作为具体的实施方式，该方法还包括步骤六：根据非线性异常线损值反演得到线损异常突变特征点，从而确定所述线损异常故障点所在的实际分支线路；
当台区侧用电线路存在线损异常故障点，则对该大于等于线损阈值的非线性异常线损值进行标记，并反演得到线损异常突变特征点，根据线损异常突变特征点确定该线损率所处的分支线路编号，从而确定所述线损异常故障点所在的实际分支线路，方便工作人员定位线损异常故障点，提供工作效率，将台区侧用电线路的实际运行状态与理论运行状态相结合，能够对用电线路进行有效准确的线损检测，提高台区侧用电线路的线损管理，保证供电秩序。
本发明还提供了一种台区侧用电测试及线损检测系统，包括：
分支识别模块，用于设置各检测装置的IP地址，通过末端位置的检测装置向上级位置的检测装置发送特征电流信号进行分支线路识别；
特征提取模块，用于根据所述用电信息数据构建线损时序模型，并从线损时序模型提取线损异常突变特征点；
仿真模块，用于基于数字孪生技术建立台区侧用电线路的初始模型，通过初始模型计算固定周期内台区侧用电线路的正常运行线损数据，并建立时间-线损数据集；
比对模块，用于根据时间-线损数据集与线损异常突变特征点进行比对，确定线损时序模型同初始模型在同一时间节点的非线性异常线损值；还用于根据非线性异常线损值确定台区侧用电线路的运行状态。
其次，本发明提供了一种台区侧用电测试及线损检测设备，包括处理器和存储器，其中，所述处理器执行所述存储器中保存的程序数据时实现如上所述的一种台区侧用电测试及线损检测方法。
最后，本发明提供了一种可读介质，用于存储控制程序数据，其中，所述控制程序数据被处理器执行时实现如上所述的一种台区侧用电测试及线损检测方法。
Claims (10)
1.一种台区侧用电测试及线损检测方法，其特征在于，包括：
分别在台区侧的待检测线路的上级和末端位置安装检测装置，并设置各检测装置的IP地址，通过末端位置的检测装置向上级位置的检测装置发送特征电流信号进行分支线路识别；
采用检测装置获取分支线路在固定周期内的用电信息数据，根据所述用电信息数据构建线损时序模型，并从线损时序模型提取线损异常突变特征点；
基于数字孪生技术建立台区侧用电线路的初始模型，通过初始模型计算固定周期内台区侧用电线路的正常运行线损数据，并建立时间-线损数据集；
根据时间-线损数据集与线损异常突变特征点进行比对，确定线损时序模型同初始模型在同一时间节点的非线性异常线损值；
根据非线性异常线损值确定台区侧用电线路的运行状态。
2.根据权利要求1所述的一种台区侧用电测试及线损检测方法，其特征在于，根据所述用电信息数据构建线损时序模型，具体方法为：
通过设定采样周期，获取记录分支线路固定周期内的用电信息数据，根据线损电量与供电量得到分支线路的实际线损率，以采用周期时间作为x轴，以分支线路的实际线损率构建线损时序模型，并根据时间顺序，依次连接不同时间节点的线损率得到线损率变化曲线图。
3.根据权利要求2所述的一种台区侧用电测试及线损检测方法，其特征在于，所述从线损时序模型提取线损异常突变特征点，具体方法为：
根据线损率变化曲线图，对不同时间节点的线损率进行同等时间间隔的切片处理，对所述切片处理的时间节点进行归一化处理，通过线性拟合得到该时间节点的线损率斜率，从而提取线损异常突变特征点。
4.根据权利要求1所述的一种台区侧用电测试及线损检测方法，其特征在于，所述根据非线性异常线损值确定台区侧用电线路的运行状态，具体方法为：
若所述非线性异常线损值大于等于线损阈值，则表示台区侧用电线路存在线损异常故障点，台区侧用电线路运行状态不稳定；
若所述非线性异常线损值小于线损阈值，则表示台区侧用电线路运行状态稳定。
5.根据权利要求4所述的一种台区侧用电测试及线损检测方法，其特征在于，还包括根据非线性异常线损值反演得到线损异常突变特征点，从而确定所述线损异常故障点所在的实际分支线路。
6.根据权利要求4所述的一种台区侧用电测试及线损检测方法，其特征在于，所述线损阈值是通过对初始模型中不同分支线路进行线损率采集，取所述台区侧用电线路的线损率数组的平均值为线损阈值。
7.根据权利要求1所述的一种台区侧用电测试及线损检测方法，其特征在于，所述设置各检测装置的IP地址是根据所述检测线路上级位置与末端位置的台区集中器地址进行设置。
8.一种台区侧用电测试及线损检测系统，其特征在于，包括：
分支识别模块：用于设置各检测装置的IP地址，通过末端位置的检测装置向上级位置的检测装置发送特征电流信号进行分支线路识别；
特征提取模块：用于根据所述用电信息数据构建线损时序模型，并从线损时序模型提取线损异常突变特征点；
仿真模块：用于基于数字孪生技术建立台区侧用电线路的初始模型，通过初始模型计算固定周期内台区侧用电线路的正常运行线损数据，并建立时间-线损数据集；
比对模块：用于根据时间-线损数据集与线损异常突变特征点进行比对，确定线损时序模型同初始模型在同一时间节点的非线性异常线损值；
所述比对模块：还用于根据非线性异常线损值确定台区侧用电线路的运行状态。
9.一种台区侧用电测试及线损检测设备，其特征在于，包括处理器和存储器，其中，所述处理器执行所述存储器中保存的程序数据时实现如权利要求1-7中任一项所述的一种台区侧用电测试及线损检测方法。
10.一种可读介质，其特征在于，用于存储控制程序数据，其中，所述控制程序数据被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的一种台区侧用电测试及线损检测方法。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN117761468A (zh) * | 2024-02-22 | 2024-03-26 | 国网甘肃省电力公司张掖供电公司 | 一种新能源发电站多参数运行状态监控方法及系统 |
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Cited By (2)
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| CN117761468A (zh) * | 2024-02-22 | 2024-03-26 | 国网甘肃省电力公司张掖供电公司 | 一种新能源发电站多参数运行状态监控方法及系统 |
| CN117761468B (zh) * | 2024-02-22 | 2024-05-24 | 国网甘肃省电力公司张掖供电公司 | 一种新能源发电站多参数运行状态监控方法及系统 |
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