一种基于错接线矢量图的电能表误差纠正方法、系统技术方案

本发明专利技术属于电力设备领域，具体涉及一种基于错接线矢量图的电能表误差纠正方法、系统、装置。该电能表误差纠正方法，包括如下步骤：S1：获取当前接线状态下的各相电压和电流的矢量信息；进而计算出输出功率的计量结果。S2：获取电压矢量角度类型u和电流矢量角度类型i；构成训练数据集。S3：获取现场提供的负载信息l，负载功率因数信息，负载类别数L。S4：采用独立森林和二分搜索的方法，确定当前接线状态对应的错接线矢量图；S5：然后根据现场提供的负载信息确定当前错接线类型；S6：根据错接线类型对电能表输出的功率计量结果进行纠正。为了解决现有三相电能表的错误接线类型难以确定，计量结果的错误无法准确、及时修正的问题。及时修正的问题。及时修正的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于错接线矢量图的电能表误差纠正方法、系统


[0001]本专利技术属于电力设备领域，具体涉及一种基于错接线矢量图的电能表误差纠正方法、系统、装置。

技术介绍

[0002]三相智能电能表的精度要求很高，这是因为智能电能表的计量准确性关系到用电结算双方的利益。通常来说，电能表计量准确性主要收到电能表的准确度等级，以及接线方式的影响。电能表的准确度等级越高，电能计量误差就越小。目前常见的电能表已有多种准确度等级，能够充分满足各行各业的需求。但如果电能表接线出现错误，则电能计量误差就会很大。在安装智能电表时，由于接线过程繁复，容易出现错误接线的问题，严重影响电能计量的准确度，导致电量发生错误甚至无法计量，甚至造成仪器仪表、设备的损坏，带来一定的经济损失。
[0003]在实际应用过程中，某些错误接线方式并不一定会导致设备损坏，但是一定会导致测量结果出现误差。因此，对于错误接线的电能表，即使无法及时有效错误的接线状态进行处理，只要能够及时发现错误接线的类型，然后根据不同接线类型对计量结果进行纠正，那么也可以降低错误接线方式带来的影响。但是在现有的三相智能电能表中，接线方式可能存在的错误类型非常多，这给人工确定电能表的错误接线类型作为带来难度，同时导致电能表因错接线导致的计量误差难以进行有效修正。

技术实现思路

[0004]为了解决现有三相电能表的错误接线类型难以确定，计量结果的错误无法准确、及时修正的问题，本专利技术提供一种基于错接线矢量图的电能表误差纠正方法、系统、装置。
[0005]本专利技术采用以下技术方案实现：
[0006]一种基于错接线矢量图的电能表误差纠正方法，包括如下步骤：
[0007]S1：获取当前接线状态下的各相电压和电流的矢量信息；进而计算出当前接线状态下输出功率的计量结果。
[0008]S2：获取历史计量状态下的一系列的状态数据，状态数据包括：电压矢量角度类型u和电流矢量角度类型i；将状态数据作为样本数据构成训练数据集。
[0009]S3：获取现场提供的负载信息l，负载功率因数信息，负载类别数L，功率积分升序数据集T，以及正常负载数据集D。
[0010]S4：采用独立森林和二分搜索的方法，确定当前接线状态对应的错接线矢量图，包括如下步骤：
[0011]S41：初始化一个异常检测树，然后从训练数据集中随机选择γ个样本数据放入异常检测树的根节点。
[0012]S42：随机指定一个维度，在当前节点的数据中随机产生一个切割点p，以切割点p 生成超平面，将当前节点空间划分为2个子空间。
[0013]S43：获取当前计量状态下的状态数据，并输入到异常检测树中，如果状态数据小于切割点p，则将状态数据加入到当前节点的左节点，否则加入到当前节点的右节点。
[0014]S44：判断所述异常检测树中符合条件的子节点中是否满足数据量超过一个且未达到限定高度：
[0015](1)是则利用负载信息遍历异常检测树，并计算每棵树的高度和高度平均值h。
[0016](2)否则返回执行步骤S42。
[0017]S45：采用如下公式计算矢量图种类v：
[0018]v＝4u+i
‑
4。
[0019]并根据矢量图种类v计算出矢量图接线方式的组合种类e：
[0020]e＝6v+α
‑6[0021]上式中，α为一个循环控制参数，初始化条件下，α＝1。
[0022]S46：在初始化条件下，令l＝1，r＝L，通过如下公式计算中间间点m的值：
[0023]m＝int(l+r/2)；
[0024]上式中，l表示负载信息；r表示一个用于计算m值的变量。
[0025]S47：记录当前状态下的脉冲频率f，令T
e，m
＝f；T
e，m
是功率积分升序数据集T中的一个数据，并根据如下策略对l和r的值进行更新，直到满足l＞r：
[0026](1)当T
e，m
＜L，则使得：l＝m+1；
[0027](2)如果T
e，m
＞L，则使得：r＝m
‑
1。
[0028]S48：对循环控制参数α进行加1，令α＝α+1，然后循环执行步骤S45
‑
S47的过程，直到满足α
＞6
。
[0029]S49：根据异常检测树的输出确定当前错接线状态的错接线矢量图。
[0030]S5：根据上步骤得到错接线矢量图，确定可能的多种疑似错接线方式；然后根据现场提供的负载功率因数、功率积分升序数据集T，以及正常负载数据集D；将错接线方式确定为疑似错接线方式中的一个，即当前错接线类型。
[0031]S6：根据专家经验值确定当前错接线类型状态与正确接线状态的输出功率的关联关系，然后利用关联关系对电能表输出的功率计量结果进行纠正，得到正确的计量结果。
[0032]本专利技术中提供的方法可同时应用于三相三线接线方式的电能表和三相四线接线方式的电能表。
[0033]其中，对于三相三线的电能表，其电压具有2种矢量关系，分别为：电压正相序和电压逆相序；电流有4种矢量关系，分别为：电流正相序、电流逆相序、电流极性正常、一相电流反极性；电压和电量组合出的接线矢量图共8种。
[0034]对于三相四线的电能表，其电压接线种类包括24种，电流相序种类包括6种；电流极性种类包括8中；组合出的接线矢量图共1152种。
[0035]本专利技术中，对于任意一种接线矢量图；其对应的接线类型不超过6种，通过现场负载情况可以人工判定该接线矢量图对应的错接线类型。
[0036]本专利技术还包括一种基于错接线矢量图的电能表误差纠正系统，该电能表误差纠正系统用于采用如前述的基于错接线矢量图的电能表误差纠正方法，对电能表的计量结果进行修正，并输出正确的计量结果。该电能表误差纠正系统包括：电量信息采集模块、接线检测模块、功率纠正模块、人工核验模块、电能输出模块。
[0037]电量信息采集模块用于获取当前电能表对应的检测节点的电压向量信息和电流向量信息。
[0038]接线检测模块用于根据获取的电压向量信息和电流向量信息，并采用独立森林和二分搜索的方法确定当前接线状态对应的错接线矢量图。
[0039]功率纠正模块用于根据获取的电压向量信息和电流向量信息计算出电能表中输出功率的计量结果P0；然后在根据错接线矢量图确定6种疑似疑似错接线方式；最后根据每种错接线方式的计量结果与正常结果的关联关系β
i
，分别计算出在6种疑似错接线方式条件下的输出功率的修正结果P
i
：P
i
＝β
i
·
P0，i＝1、2、3、4、5、6；其中，β
i
是一系列的专家经验值。
[0040]人工核验模块是一个人工交互模块，工作人员人工检查当前用电节点的负载情况，查询对应的负载功率因数、功率积分升序数据集本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于错接线矢量图的电能表误差纠正方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：获取当前接线状态下的各相电压和电流的矢量信息；进而计算出当前接线状态下输出功率的计量结果；S2：获取历史计量状态下的一系列的状态数据，所述状态数据包括：电压矢量角度类型u和电流矢量角度类型i；将所述状态数据作为样本数据构成训练数据集；S3：获取现场提供的负载信息l，负载功率因数信息，负载类别数L，功率积分升序数据集T，以及正常负载数据集D；S4：采用独立森林和二分搜索的方法，确定当前接线状态对应的错接线矢量图，包括如下步骤：S41：初始化一个异常检测树，然后从所述训练数据集中随机选择γ个样本数据放入异常检测树的根节点；S42：随机指定一个维度，在当前节点的数据中随机产生一个切割点p，以切割点p生成超平面，将当前节点空间划分为2个子空间；S43：获取当前计量状态下的状态数据，并输入到所述异常检测树中，如果状态数据小于切割点p，则将状态数据加入到当前节点的左节点，否则加入到当前节点的右节点；S44：判断所述异常检测树中符合条件的子节点中是否满足数据量超过一个且未达到限定高度：(1)是则利用负载信息遍历异常检测树，并计算每棵树的高度和高度平均值h；(2)否则返回执行步骤S42；S45：采用如下公式计算矢量图种类v：v＝4u+i
‑
4；并根据矢量图种类v计算出矢量图接线方式的组合种类e：e＝6v+α
‑
6上式中，α为一个循环控制参数，初始化条件下，α＝1；S46：在初始化条件下，令l＝1，r＝L，通过如下公式计算中间间点m的值：m＝int(l+r/2)；上式中，l表示负载信息；r表示一个用于计算m值的变量；S47：记录当前状态下的脉冲频率f，令T
e，m
＝f；Te，m是功率积分升序数据集T中的一个数据，并根据如下策略对l和r的值进行更新，直到满足l＞r：(1)当T
e，m
＜L，则使得：l＝m+1；(2)如果T
e，m
＞L，则使得：r＝m
‑
1；S48：对循环控制参数α进行加1，令α＝α+1，然后循环执行步骤S45
‑
S47的过程，直到满足α＞6；S49：根据异常检测树的输出确定当前错接线状态的错接线矢量图；S5：根据上步骤得到错接线矢量图，确定可能的多种疑似错接线方式；然后根据现场提供的负载功率因数、功率积分升序数据集T，以及正常负载数据集D；将错接线方式确定为疑似错接线方式中的一个，即当前错接线类型；S6：根据专家经验值确定当前错接线类型状态与正确接线状态的输出功率的关联关系，然后利用所述关联关系对电能表输出的功率计量结果进行纠正，得到正确的计量结果。
2.如权利要求1所述的基于错接线矢量图的电能表误差纠正方法，其特征在于：该方法可同时应用于三相三线接线方式的电能表和三相四线接线方式的电能表。3.如权利要求2所述的基于错接线矢量图的电能表误差纠正方法，其特征在于：对于三相三线的电能表，其电压具有2种矢量关系，分别为：电压正相序和电压逆相序；电流有4种矢量关系，分别为：电流正相序、电流逆相序、电流极性正常、一相电流反极性；电压和电量组合出的接线矢量图共8种。4.如权利要求3所述的基于错接线矢量图的电能表误差纠正方法，其特征在于：对于三相四线的电能表，其电压接线种类包括24种，电流相序种类包括6种；电流极性种类包括8中；组合出的接线矢量图共1152种。5.如权利要求4所述的基于错接...

【专利技术属性】
技术研发人员：左勇，金锐，付月生，黄燕，张赢，朱若兰，许夏莹，沈石雨，菅利彬，全巧艳，
申请(专利权)人：安徽南瑞中天电力电子有限公司，
类型：发明
国别省市：