一种智能电能表运行误差数据统计处理系统与方法技术方案

本发明专利技术提出一种智能电能表运行误差数据统计处理系统与方法，基于误差统计需求，设计与系统其它部分紧密关联的误差统计端，通过连接反馈接收端与系统决策的监控端，提供样表化的误差统计结果，且设计了基于分布式采集系统、台区配置信息以及同型参考信息的在线监控和数据获取系统与方法，同时考虑到智能电能表的误差可能来自于诸如测量误差、潜动性能影响轻载误差、采样电路采样误差以及归属地误差等方面并通过对三元校验信息进行归一化的配置，实现了方便UI展示和系统管理的误差统计，并基于多维度的底层监控参数实现了便捷的系统监控。控。控。

【技术实现步骤摘要】
一种智能电能表运行误差数据统计处理系统与方法


[0001]本专利技术属于新一代智能物联网信息
，尤其涉及一种智能电能表运行误差数据统计处理系统与方法。

技术介绍

[0002]误差是测量测得的量值减去参考量值。测得的量值简称测得值，代表测量结果的量值。电能计量器具在规定的工作条件下所具有的误差。允许的基本误差极限简称基本误差限。工作条件是指国家检定规程中所规定的检定工作条件。电能表的基本误差规定用相对百分数误差，按以下确定：相对误差＝((被测量结果(示值)－被测量真值)/被测量真值)*100％由于真值不能确定，实际上用的是约定真值。
[0003]基于我国用电量的迅猛增长趋势,电能计量表在电力工作中所起到的作用越来越关键,这是关系到群众与企业共同利益的重要环节.但是在利用电能表进行电能统计时,由于各方面的因素,总是会存在一定的计算误差,这些误差有可能影响到供电企业与用电用户的合作关系,所以电力工作者应该重视误差存在的问题.在现今的智能电网布设中，智能电表是智能电网(特别是智能配电网)数据采集的基本设备之一，承担着原始电能数据采集、计量和传输的任务，是实现信息集成、分析优化和信息展现的基础。智能电表除了具备传统电能表基本用电量的计量功能以外，为了适应智能电网和新能源的使用它还具有双向多种费率计量功能、用户端控制功能、多种数据传输模式的双向数据通信功能、防窃电功能等智能化的功能。
[0004]智能电表概念并不新鲜。1993年静止式电表刚刚出现时，其价格是机电式电表的10～20倍，因此主要应用于大型用户。之后随着具有远程通信能力的电表数量的增加，亟需开发新的系统来实现抄表和数据管理。在这样的系统中，计量数据开始向配网自动化等系统开放，但这些系统还无法有效利用相关数据。同样地，预付费电表的实时能耗数据也很少被用于能量管理或节能措施等应用中。
[0005]然而，由于技术迭代和发展，批量生产的静止式电表能以很低的成本获得强大的数据处理和存储能力，从而促使小型用户电表的智能化水平得到大幅提升，静止式电表也逐步取代了传统的机电式电表。
[0006]智能电表是现代电力系统的重要组成部分，无论是家用电表还是工业、商业、机械、电力用电电表越来越多的智能化电表出现及使用，与传统电能表不同，智能电能表包含了用户端控制、双向多种费率计量以及数据传输等功能，是现代电力领域朝着新能源方向发展的体现。计量装置在智能电能表中发挥着不可或缺的作用，在实际工作中，智能电能表的计量装置常常存在运行误差，需要采取有效措施提高计量装置的运行准确性。常见的智能电表种类有：按相线分类：按智能电表相线可以分为单相智能电表、三相三线智能电表、三相四线智能电表。按工作原理分类：按智能电表工作原理可以分为感应式和电子式两大类。按测量精准度等级分类：按智能电表精准度等级划分可以分为0.2S、0.5S、1级、2级之分。按照附加功能分类：按智能电表照附加功能可以分为多费率智能电能表、预付费智能电
能表、多用户智能电能表、多功能智能电能表、载波智能电能表等。按负荷开关分类：按智能电表负荷开关可以分为内置和外置负荷开关两大类。按照通讯方式分类：按智能电表通讯方式可以分为载波、GPRS无线、RS-485总线。
[0007]早期主产的第一代石英钟控分时电能表。这种电能表通过导线连接石英钟各种不同时段来分别驱动峰、谷电磁计数器，分别显示出峰、谷电量及总电量，按总电量扣除峰、谷电量即为平常时段电量。由于这种分时计费电能表的可靠性较差。计时分段精度太低(最小分割为5min)，易受干扰，时段调整也比较麻烦，使用功能单一，不能适应分时计费中的一些特殊要求，目前已基本淘汰停用。
[0008]第二代机电一体化结构的分时电能表。这种电能表采用1.0级感应系电能表机芯为基础，采用红外光电变换器，脉冲输出和中央处理器(CPU)，单片机电路，使用附带的键盘编程或者红外无线键盘来进行各种需求量、时钟、时段、双休日的设定，可保护本月最大需求量、上月最大需求量和本月峰、平、谷最大需求量显示及存储。带有脉冲输出及RS-232串行通信口，便于数据远程传送与监控。仪表性能比较精密可靠，功能可满足我国现阶段分时计费需求，生产工艺比较成熟，价格具有竞争力，是目前国内应用最为广泛的一代产品。但是美中不足的是各生产厂家均为自行开发专用单片机，存在产品兼容性差，维修困难的缺点。这一系列产品常见的有DF68、DF93、DTF33、DF86、DSF20、DIF2、DF32、DTF864、MRZ、DSD66等。
[0009]国内定义的智能仪表是以微处理器为核心的，可存储测量信息并能对测量结果进行实时分析、综合和做出各种判断能力的仪器。它一般具有自动测量功能、强大的数据处理能力、进行自动调零和单位换算功能，能进行简单的故障提示，具有人机交互功能，配备有操作面板和显示器，具有一定的人工智能。通常将采用微处理器的电子式多功能电能表定义为智能电表，还将通信功能(载波、GPRS、ZigBee等)、多用户计量、特定用户(如电力机车)计量等特征引入到智能电表的概念中。
[0010]综合各种定义，可以认为：智能电表是以微处理器应用和网络通信技术为核心的智能化仪表，具有自动计量/测量、数据处理、双向通信和功能扩展等能力，能够实现双向计量、远程/本地通信、实时数据交互、多种电价计费、远程断供电、电能质量监测、水气热表抄读、与用户互动等功能。以智能电表为基础构建的智能计量系统，能够支持智能电网对负荷管理、分布式电源接入、能源效率、电网调度、电力市场交易和减少排放等方面的要求。用电高峰期设备的满负荷状态，会增加误差的发生可能性，所以还需结合用电情况来进行智能电能表计量装置的安装和管理。从用户用电规模、用电量以及住宅类型等因素开始分析，预测负载情况和电能的变化情况，根据科学的预测结果进行互感器内部因子的调整。其中，保证电流互感器变比是十分重要的，确定电流互感器变比能够有效避免非正常状况下计量问题的发生，对于提高电力企业的经济效益和满足人们的日常生活需求来说都是至关重要的。当电能表及计量装置开始运行以后，需要有关人员到现场进行检验，结合用户的实际用电情况，对电能表的错误接线进行调整，然后评估计量性能。这一环节的工作完成效果，对智能电能表计量装置的准确度有较大的影响，必须保证工作人员按照相关规定完成工作。然后进行工作流程的记录，将所收集到的数据信息统一上传并存储在数据库中，重视对数据库中信息的安全性管理，为日后相关工作提供依据。智能电能表本身具有较高的技术水平，也相对更不容易被破坏，但实际应用中发现，智能电能表依然会出现误差问题，影响应
用准确性，带来损失，对智能电能表的性能、状态、运行参数和动态误差进行统计与监控，成为了智能电网管理中的重要一环，并为智能电能表的运行误差数据统计和监控提出了更高的要求。
[0011]本专利技术提出一种智能电能表运行误差数据统计处理系统与方法，基于误差统计需求，设计与系统其它部分紧密关联的误差统计端，通过连接反馈接收端与系统决策的监控端，提供样表化的误差统计结果，且设计了基于分布式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能电能表运行误差数据统计处理系统，所述系统包括以下模块：系统监控端，用于接收在线监控系统的系统监控信息，并与误差统计端相连；误差统计端，用于接收反馈接收端反馈误差信息，进行数据统计后，以列表方式发送至系统监控端，供系统监控端进行数据监控和系统决策；反馈接收端，用于与校验信息整流模块连接，接收经由校验信息整流模块反馈的整合误差校验参数；第一台区配置均衡模块，用于采集第一台区配置信息，所述第一台区配置信息用于表示智能电能表网络中各个台区的校验反馈权重；第二台区配置均衡模块，用于对第二台区配置信息进行采集和均衡，其中：第二台区配置信息为该台区中预配置的误差因素类型，对第二台区配置信息进行均衡至少包括：建立台区配置表，用于记录各个台区及其对应的预配置误差因素类型；第三台区配置均衡模块，用于对第三台区配置信息进行采集和均衡，用于记录标准预配置误差因素类型与对应的影响因子；系统采集端，用于采集需进行在线误差校验的对象智能电能表基础配置，所述基础配置至少包含：对象智能电能表的标识，用于标识智能电能表的类型及其ID；对象智能电能表的台区信息；对象智能电能表的同型矩阵锚定值，所述同型矩阵锚定值用于在同型检定矩阵中锚定对象智能电能表所属的智能电能表聚类；台区锚定模块，基于第一台区配置信息、第二台区配置信息以及第三台区配置信息、对象智能电能表基础配置确定所述对象智能电能表对应的第一校验信息基数，并传递至第一校验信息归置模块；第一校验信息归置模块，用于将第一校验信息基数进行归置成帧；第一校验信息归一模块，用于解析第一校验信息基数进行归置成帧的帧结构，并获取第一校验信息基数，基于第一校验信息基数得到第一校验信息；第二校验信息集群采集模块，使用电能表校验仪分布式集群进行多点校验，并将校验结果发送至第二校验信息集群均衡模块；第二校验信息集群均衡模块，用于对第二校验信息集群采集模块发送的多点校验结果进行集群均衡，所述集群均衡至少包括：将每点的误差校验结果与系统预置的对应电能表校验仪校验权值进行关联；基于集群中每点对应的电能表校验仪校验权值，设定动态权值阈值，用于过滤电能表校验仪校验权值在所述动态权值阈值以下的校验结果，所述动态权值阈值可谓系统预设值或需要用户在第二校验信息集群均衡模块接口进行输入；选取剩余的多点误差校验结果进行求取误差校验结果均值，作为第二校验信息；同型检定矩阵，用于存储各型智能电能表的动态误差均值，并基于对象智能电能表基础配置输出，查询对象智能电能表所属的智能电能表聚类，输出智能电能表聚类中所有类型智能电能表的动态误差均值；其中，各型智能电能表的所述动态误差均值，为系统对各型智能电能表的历史误差计
算结果的均值，并存储在同型检定矩阵中各型智能电能表的对应矩阵元素中；第三校验信息生成模块，基于输出的智能电能表聚类中所有类型智能电能表的动态误差均值，组合第三校验信息，并发送至校验信息整流模块；校验信息整流模块，基于第一校验信息、第二校验信息以及第三校验信息，生成整合误差校验参数，所述整合误差校验参数至少包含：智能电能表标识，用于标识智能电能表的类型及其ID，智能电能表误差校验参数，用于进行智能电能表误差校验与执行反馈修正；并，将所述整合误差校验参数发送至反馈接收端；反馈接收端将整合误差校验参数发送至系统监控端进行决策参考与误差校验和修正，且经由系统采集端发送至同型检定矩阵，用于进行相应类型智能电能表的动态误差均值更新。2.如权利要求1所述智能电能表运行误差数据统计处理系统，其特征在于，所述影响因子为系统依据对智能电能表的在线误差校验结果满意度动态调整的，或为系统预置的，且，所述影响因子取值范围大于等于0且小于等于1。3.如权利要求1所述智能电能表运行误差数据统计处理系统，其特征在于，同型矩阵锚定值用于在同型检定矩阵中锚定对象智能电能表所属的智能电能表聚类，具体为：使用同型锚定值在同型检定矩阵中进行行列式探测，用于获得与所述同型锚定值相同的矩阵元素及其位置，将该位置所属智能电能表聚类对应的所有矩阵元素析出，并将其推送至第三校验信息生成模块。4.如权利要求3所述智能电能表运行误差数据统计处理系统，其特征在于：所述同型检定矩阵由多个矩阵元素组成，每个矩阵元素对应一智能电能表类型，并为一四元值{A,X,C,V},其中，A标识智能电能表类型，X标识同型锚定值，C标识其聚类标识，V标识其动态误差均值，用于确定属于同一聚类的矩阵元素。5.如权利要求1所述智能电能表运行误差数据统计处理系统，其特征在于：对聚类标识的设置，可以使用如下设置方式的任意一种：依据同一出厂型号进行聚类；依据空载阈值区间分布进行聚类；依据相线进行聚类。6.一种智能电能表运行误差数据统计处理方法，所述方法包括如下步骤：初...

【专利技术属性】
技术研发人员：荆臻，李哲，杨剑，马俊，王者龙，曹彤，李先志，
申请(专利权)人：北京志翔科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：