本发明专利技术涉及电力计量技术领域，尤其涉及一种多特征量的电能计量方法、装置、终端及存储介质，本发明专利技术方法首先获取馈线端的波形。然后，对所述波形进行采样，获取波形数据集。接着，基于所述波形数据集对所述波形进行傅里叶变换，获取基波以及多个高次谐波。最后，对所述基波以及所述多个高次谐波进行多个特征量的操作，获取多个特征量的计量数据。本发明专利技术实施方式可以通过波形确定合理的采样率，能够保证变换后各谐波的准确性并降低了采样和计算的复杂度，实现了二者的兼顾，在变换获得的谐波后，可以根据谐波，分别计算出诸如、谐波有功、谐波无功、功率因素、谐波因素、主要谐波等计量数据，计量数据准确性得以保证。计量数据准确性得以保证。计量数据准确性得以保证。
【技术实现步骤摘要】
多特征量的电能计量方法、装置、终端及存储介质
[0001]本专利技术涉及电力计量
，尤其涉及一种多特征量的电能计量方法、装置、终端及存储介质。
技术介绍
[0002]电能是现代社会生产和生活中不可缺少的重要能源商品，它的生产、销售、使用依赖于由发电厂、供电部分及用户三方组成的系统。因此，电能计量的准确性与合理性直接影响到发、供、用三方的经济利益及交易的公平性。随着诸如风力发电、太阳能发电的日渐普及，分布式电源遍布输电线路的各个节点，给电能的计量带来了更多的复杂性和多样性。
[0003]目前，国内外已有的电能表对于多特征量、多种供电形式缺乏有效的计量方式，而对暂态畸变信号的电能计量则显得无能为力。但是，供电应用场景中电机的频繁启动、负载的投入、分布式电源发电的波动等都会产生巨大的暂态功率，而电能表却无法实现计量，从而使电力部门遭受巨大的损失。
[0004]因此，深入研究新能源接入电网各个特征的影响以及在此背景下如何实现准确、合理的电能计量具有重要的理论与现实意义。
[0005]基于此，需要开发设计出一种多特征量的电能计量方法。
技术实现思路
[0006]本专利技术实施方式提供了一种多特征量的电能计量方法、装置、终端及存储介质，用于解决现有技术中缺乏对电网进行多特征量进行精确计量手段的问题。
[0007]第一方面，本专利技术实施方式提供了一种多特征量的电能计量方法，包括：获取馈线端的波形，其中，所述馈线用于接入负载和/或电源，所述波形用于表征所述馈线传输电能的波形；<br/>[0008]对所述波形进行采样，获取波形数据集；
[0009]基于所述波形数据集对所述波形进行傅里叶变换，获取基波以及多个高次谐波；
[0010]对所述基波以及所述多个高次谐波进行多个特征量的操作，获取多个特征量的计量数据，其中，计量数据表征电能的属性特征。
[0011]在一种可能实现的方式中，所述采样率基于波形确定，包括：
[0012]获取多个样本波形，其中，样本波形对应目标容量档，所述目标容量档基于输入电能的容量和/或输出电能的容量确定；
[0013]对于所述多个样本波形中的每个样本波形，通过以下步骤，获取对应目标容量档的采样率：
[0014]对样本波形以样本采样率进行采样，获取样本波形数据集；
[0015]基于所述样本波形数据集对所述样本波形进行傅里叶变换，获取样本基波和多个样本高次谐波；
[0016]根据所述样本波形、所述样本基波以及所述多个样本高次谐波，确定变换后的偏
差率；
[0017]若所述偏差率低于阈值，则从所述多个样本高次谐波中筛选出谐波率高于阈值的多个谐波作为典型谐波，其中，所述谐波率为样本高次谐波的幅值与所述样本基波的幅值的比值；
[0018]根据所述典型谐波中最高次的谐波的频率，确定目标采样率，以及，将目标采样率作为样本波形对应目标容量档的采样率。
[0019]在一种可能实现的方式中，所述根据所述样本波形、所述样本基波以及所述多个样本高次谐波，确定变换后的偏差率，包括：
[0020]按照所述样本采样率，分别对所述样本基波以及所述多个样本高次谐波进行采样，获得多个变换集合，其中，所述多个变换集合对应多个采样点，变换集合包括对基波的采样值和对所述多个样本高次谐波采样的采样值；
[0021]对所述多个变换集合中的每个变换集合，执行如下步骤获得多个采样点的偏差率：
[0022]对变换集合中的对基波的采样值和对所述多个样本高次谐波采样的采样值进行累加，获得累加和；
[0023]按所述变换集合对应的采样位置，找到样本波形数据集中的波形数据值；
[0024]计算所述累加和与所述波形数据值的偏差率，作为采样点的偏差率；
[0025]计算所述多个采样点的偏差率的平均值，作为变换后的偏差率。
[0026]在一种可能实现的方式中，所述采样采用动态采样率，所述对所述波形进行采样，获取波形数据集，包括：
[0027]获取时间窗格，其中，所述时间窗格包括一个时间段；
[0028]从所述波形中，按照所述时间窗格取出一段波形；
[0029]对所述一段波形进行翻转，获得翻转波形，其中，所述翻转为将所述波形的负半周以幅度镜像的方式翻转到正半周；
[0030]对所述翻转波形进行积分，获得所述波形的有效值；
[0031]根据所述有效值，选取动态采样率，对所述波形进行采样，获取波形数据集，其中，所述动态采样率基于采样率集获取，所述采样率集包括有多个目标容量档的采样率，目标容量档的采样率与目标容量档相对应。
[0032]在一种可能实现的方式中，所述基于所述波形数据集对所述波形进行傅里叶变换，获取基波以及多个高次谐波，包括：
[0033]获取所述波形数据集相对应的采样率；
[0034]根据所述采样率确定变换目标频率，其中，所述变换目标频率为傅里叶变换获取的多个高次谐波中最高次谐波的频率；
[0035]根据所述变换目标频率、所述波形数据集以及所述第一公式计算获得基波以及多个高次谐波，所述第一公式为：
[0036][0037]式中，X[k]为变换后的第k次波，x[n]为波形数据集中的第n个元素，N为波形数据
集中数据的总数量。
[0038]在一种可能实现的方式中，所述多特征量的计量数据包括：对应多个谐波的有功功率以及对应多个谐波的无功功率，所述基波以及所述多个高次谐波包括电压的基波、电压的多个高次谐波、电流的基波以及电流的高次谐波，所述对所述基波以及所述多个高次谐波进行多个特征量的操作，获取多个特征量的计量数据，包括：
[0039]按照基波以及高次谐波的频次，对电压的基波、电压的多个高次谐波、电流的基波以及电流的高次谐波进行配对，生成多个电压
‑
电流对；
[0040]对所述多个电压
‑
电流对，分别进行点乘操作和叉乘操作，获得多个谐波的有功功率和多个谐波的无功功率；
[0041]对所述多个谐波的有功功率以及所述多个谐波的无功功率分别进行累加，获得总有功功率以及总无功功率。
[0042]在一种可能实现的方式中，所述多特征量的计量数据包括：对应多个谐波的功率因数，所述基波以及所述多个高次谐波包括电压的基波、电压的多个高次谐波、电流的基波以及电流的高次谐波，所述对所述基波以及所述多个高次谐波进行多个特征量的操作，获取多个特征量的计量数据，包括：
[0043]按照基波以及高次谐波的频次，对电压的基波、电压的多个高次谐波、电流的基波以及电流的高次谐波进行配对，生成多个电压
‑
电流对；
[0044]根据所述多个电压
‑
电流对以及第二公式，确定多个谐波的功率因数，所述第二公式为：
[0045][0046]式中，cos
k
(θ)为第k次谐波的功率因数，X
u
(k)为电压的第k次谐本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多特征量的电能计量方法，其特征在于，包括：获取馈线端的波形，其中，所述馈线用于接入负载和/或电源，所述波形用于表征所述馈线传输电能的波形；对所述波形进行采样，获取波形数据集；基于所述波形数据集对所述波形进行傅里叶变换，获取基波以及多个高次谐波；对所述基波以及所述多个高次谐波进行多个特征量的操作，获取多个特征量的计量数据，其中，计量数据表征电能的属性特征。2.根据权利要求1所述的多特征量的电能计量方法，其特征在于，所述采样率基于波形确定，包括：获取多个样本波形，其中，样本波形对应目标容量档，所述目标容量档基于输入电能的容量和/或输出电能的容量确定；对于所述多个样本波形中的每个样本波形，通过以下步骤，获取对应目标容量档的采样率：对样本波形以样本采样率进行采样，获取样本波形数据集；基于所述样本波形数据集对所述样本波形进行傅里叶变换，获取样本基波和多个样本高次谐波；根据所述样本波形、所述样本基波以及所述多个样本高次谐波，确定变换后的偏差率；若所述偏差率低于阈值，则从所述多个样本高次谐波中筛选出谐波率高于阈值的多个谐波作为典型谐波，其中，所述谐波率为样本高次谐波的幅值与所述样本基波的幅值的比值；根据所述典型谐波中最高次的谐波的频率，确定目标采样率，以及，将目标采样率作为样本波形对应目标容量档的采样率。3.根据权利要求2所述的多特征量的电能计量方法，其特征在于，所述根据所述样本波形、所述样本基波以及所述多个样本高次谐波，确定变换后的偏差率，包括：按照所述样本采样率，分别对所述样本基波以及所述多个样本高次谐波进行采样，获得多个变换集合，其中，所述多个变换集合对应多个采样点，变换集合包括对基波的采样值和对所述多个样本高次谐波采样的采样值；对所述多个变换集合中的每个变换集合，执行如下步骤获得多个采样点的偏差率：对变换集合中的对基波的采样值和对所述多个样本高次谐波采样的采样值进行累加，获得累加和；按所述变换集合对应的采样位置，找到样本波形数据集中的波形数据值；计算所述累加和与所述波形数据值的偏差率，作为采样点的偏差率；计算所述多个采样点的偏差率的平均值，作为变换后的偏差率。4.根据权利要求1所述的多特征量的电能计量方法，其特征在于，所述采样采用动态采样率，所述对所述波形进行采样，获取波形数据集，包括：获取时间窗格，其中，所述时间窗格包括一个时间段；从所述波形中，按照所述时间窗格取出一段波形；对所述一段波形进行翻转，获得翻转波形，其中，所述翻转为将所述波形的负半周以幅度镜像的方式翻转到正半周；
对所述翻转波形进行积分，获得所述波形的有效值；根据所述有效值，选取动态采样率，对所述波形进行采样，获取波形数据集，其中，所述动态采样率基于采样率集获取，所述采样率集包括有多个目标容量档的采样率，目标容量档的采样率与目标容量档相对应。5.根据权利要求1所述的多特征量的电能计量方法，其特征在于，所述基于所述波形数据集对所述波形进行傅里叶变换，获取基波以及多个高次谐波，包括：获取所述波形数据集相对应的采样率；根据所述采样率确定变换目标频率，其中，...
【专利技术属性】
技术研发人员：王鸿玺，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：
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