一种基于电压数据的电表台区识别方法技术

本申请公开了一种基于电压数据的电表台区识别方法，包括：集中器(CCO)通过宽带载波通信系统向全网智能电表发送台区识别命令；集中器侧的智能电表和上述待台区识别的智能电表按命令要求在指定的时间段上开始采集各自的电压数据；智能电表中通信模块通过宽带载波通信系统将采集的电压数据上报给CCO；CCO收到这些数据后，结合电表的相位信息和彼此之间的路由信息，计算出同相的任意两个电表之间的电压数据相似度；为提高识别精度，CCO将在不同的时间段内多次进行上述电压数据的收集和相似度计算；待收集次数达到规定要求后，CCO将基于这些数据综合判断出台区网络中所有智能电表的台区归属关系。台区归属关系。台区归属关系。

【技术实现步骤摘要】
一种基于电压数据的电表台区识别方法


[0001]本申请涉及低压电网的用电信息采集
，尤其涉及一种基于电压数据的电表台区识别方法。

技术介绍

[0002]在低压电网的用电信息采集系统中，台区是指一个变压器的供电范围，而用电管理部门也是以台区为基本单位进行网络管理和功能维护。智能电表不但是一个用户用电数量的计量设备，还兼具各种用户关键用电参数数据的采集功能，因此作为低压电网系统中的一个核心设备，智能电表对应的台区隶属关系对用电管理部门而言非常重要。现行的用电信息采集系统一般都是通过主站下发到集中器的电表档案，然后再进行费用计量和用电参数采集的。但是在一些比较老旧的低压供电台区，受到当时施工不规范等诸多原因的影响，用电线路的部署比较凌乱，且后续又有台区扩容等操作，导致户表所属台区关系出现变动，这些情况都给这些台区的用电管理造成了很大的困扰。而准确建立台区户变关系是确保台区线损计算准确的关键所在，采用台区识别技术，可以识别智能电表所在的工作台区，进而提高户变关系判断的准确性，有利于台区线损的管理，提高电网经济运行水平。
[0003]台区识别是一种电网管理部门十分重视的技术，目前常见的有两种实现原理：1)采集台区特征数据进行特征值数据分析；2)注入特殊信号,通过在台区侧检测该信号的有无，对台区归属情况进行判断。然而，现有的采集台区特征数据进行特征值数据分析的方法识别周期长、识别准确率低。现有的注入特殊信号并在台区侧检测该信号的有无进行判断的方法，对于信号的品质要求非常高,并要求信号不能跨越台区变压器；而且信号的幅值也不宜过大，避免对电网造成影响，技术实现上也存在较大困难，比较复杂。
[0004]大量研究和实际测试数据表明，台区变压器在正常运行过程中，由于电力线路的分布、用电设备的特性、设备投切的随机性等因素的影响，不同台区的运行参数会存在较大的差异，而处于同一根供电线上的两个电表所采集的电压数据将出现一定的相似性。基于这种特性以及利用现有宽带载波通信网络的数据高速传输能力，用电部门可以远程实现对大量电表的台区自动识别，具有自动化水平高，工程成本低的优点。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种基于电压数据的电表台区识别方法，以解决现有技术中的电力台区识别方法周期长、识别准确率低、且比较复杂的问题。
[0006]本申请采用的技术方案如下：
[0007]一种基于电压数据的电表台区识别方法，包括以下步骤：
[0008]台区集中器CCO通过用电信息采集系统中的宽带载波通信网络，向全网的智能电表发起一次台区识别流程，首先向全网节点广播发送台区识别命令；
[0009]所述台区CCO侧的智能电表和附近收到识别命令的智能电表按照所述台区识别命令要求，在指定的相同时间段中各自实时采集用电电压数据；
[0010]智能电表完成数据采集后，利用宽带载波通信网络将所采集的电压数据上报给所述台区CCO；
[0011]所述台区CCO收到智能电表上报的电压数据后，计算出在同一相位工作的任意两个智能电表电压数据之间的相似度，则本次台区识别流程结束；
[0012]在不同时间点上，所述台区CCO通过宽带载波通信网络的非抄表时间段多次发起所述述台区识别流程，获得每次同一相位工作的任意两个智能电表电压数据之间的相似度；
[0013]当所述台区识别流程运行次数大于设定值时，所述台区CCO将基于所获得的相似度数据综合分析出每个智能电表与所述台区CCO的归属关系；
[0014]获得所有智能电表的台区识别结果。
[0015]优选地，所述台区CCO侧的智能电表和附近收到命令的智能电表按照所述台区识别命令要求，在指定的相同时间段中各自实时采集用电电压数据，包括：
[0016]所述台区CCO侧的智能电表对应的通信模块在A/B/C三相上轮流工作，按照所述台区识别命令要求同时采集A/B/C三相上的电压数据；
[0017]附近收到识别命令的其它智能电表的通信模块只能在单相上工作，按照所述台区识别命令要求仅需要采集其通信模块所工作的相位上的电压数据。
[0018]优选地，所述台区CCO收到智能电表上报的电压数据后，计算出在同一相位工作的任意两个智能电表电压数据之间的相似度，包括：
[0019]其中任意两个智能电表电表m和n在第k次台区识别流程中，在相同时间段中所采集的电压数据
k
X＝[
k
x1,
k
x2,...,
k
x
N
]和
k
Y＝[
k
y1,
k
y2,...,
k
y
N
]之间的相似度
k
λ
m,n
，其计算公式为：
[0020][0021]其中符号表示信号点积运算，即符号||.||表示向量幅度，即符号
×
表示普通乘法。
[0022]优选地，所述台区CCO收到智能电表上报的电压数据后，计算出在同一相位工作的任意两个智能电表电压数据之间的相似度，包括：
[0023]其中在计算所述台区CCO侧的智能电表和附近收到命令的智能电表之间的电压数据相似度时，从所述台区CCO侧智能电表的三相电压数据中挑选和附近收到命令的智能电表同一个相位的数据来进行计算。
[0024]优选地，所述台区识别流程运行次数大于设定值，包括：
[0025]所述台区识别流程运行次数至少要达到20次。
[0026]优选地，所述台区CCO将基于所获得的相似度数据综合分析出每个智能电表与所述台区CCO的归属关系，其具体机制和算法包括：
[0027]基于下列公式将电表m和电表n在第k次台区识别流程中得到的相似度数值进行如下处理：
[0028][0029]其中电表m和电表n存在直连路由是指两者在宽带载波网络中可以直接通信，无需其它节点进行信号中继；
[0030]则电表m和电表n之间是否归属于等一个台区的判决机制为：
[0031][0032]其中K≥20，表示CCO发起的台区识别流程的总次数。
[0033]优选地，所述获得所有智能电表的台区识别结果，包括：
[0034]以所述台区CCO作为基准可信节点，网络中其它智能电表在初始时先设定为不可信节点；
[0035]然后当智能电表被判决和所述台区CCO属于同一台区，则该智能电表升级为可信节点；
[0036]以此类推，当某个不可信节点和任意一个可信节点被判决为属于同一个台区，则所述不可信节点也升级为可信节点；
[0037]直至分析规整完所有可升级为可信节点的智能电表；
[0038]最终的台区识别结果为：网络中所有可信节点和所述台区CCO归属于同一个台区，而那些不可信节点则归属于其它台区。
[0039]优选地，所述在不同时间点上，所述台区CCO通过宽带载波通信网络的非抄表时间段多次发起所述台区识别流程，包括：
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电压数据的电表台区识别方法，其特征在于，包括以下步骤：台区集中器CCO通过用电信息采集系统中的宽带载波通信网络，向全网的智能电表发起一次台区识别流程，首先向全网节点广播发送台区识别命令；所述台区CCO侧的智能电表和附近收到识别命令的智能电表按照所述台区识别命令要求，在指定的相同时间段中各自实时采集用电电压数据；智能电表完成数据采集后，利用宽带载波通信网络将所采集的电压数据上报给所述台区CCO；所述台区CCO收到智能电表上报的电压数据后，计算出在同一相位工作的任意两个智能电表电压数据之间的相似度，则本次台区识别流程结束；在不同时间点上，所述台区CCO通过宽带载波通信网络的非抄表时间段多次发起所述述台区识别流程，获得每次同一相位工作的任意两个智能电表电压数据之间的相似度；当所述台区识别流程运行次数大于设定值时，所述台区CCO将基于所获得的相似度数据综合分析出每个智能电表与所述台区CCO的归属关系；获得所有智能电表的台区识别结果。2.根据权利要求1所述的一种基于电压数据的电表台区识别方法，其特征在于，所述台区CCO侧的智能电表和附近收到命令的智能电表按照所述台区识别命令要求，在指定的相同时间段中各自实时采集用电电压数据，包括：所述台区CCO侧的智能电表对应的通信模块在A/B/C三相上轮流工作，按照所述台区识别命令要求同时采集A/B/C三相上的电压数据；附近收到识别命令的其它智能电表的通信模块只能在单相上工作，按照所述台区识别命令要求仅需要采集其通信模块所工作的相位上的电压数据。3.根据权利要求1所述的一种基于电压数据的电表台区识别方法，其特征在于，所述台区CCO收到智能电表上报的电压数据后，计算出在同一相位工作的任意两个智能电表电压数据之间的相似度，包括：其中任意两个智能电表电表m和n在第k次台区识别流程中，在相同时间段中所采集的电压数据
k
X＝[
k
x1,
k
x2,...,
k
x
N
]和
k
Y＝[
k
y1,
k
y2,...,
k
y
N
]之间的相似度
k
λ

【专利技术属性】
技术研发人员：李波，崔宇浩，张林山，吴斌，曹敏，利佳，刘波，刘清蝉，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：