基于虚拟线损和最小二乘法的电表误差求解方法和系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于虚拟线损和最小二乘法的电表误差求解方法和系统，其中本发明专利技术的方法包括对台区电表误差进行建模，基于能量守恒原理和基尔霍夫定律构建出包含虚拟线损系数和电表误差的台区模型；根据用户用电量大小对台区模型进行简化，得到电表误差求解模型；将台区用电计量数据代入电表误差求解模型中，应用迭代最小二乘法进行模型求解，得到台区用户电表的计量误差值。本发明专利技术通过建立基于虚拟线损的误差求解模型对台区电表的计量误差进行求解，能够为电网企业的电表运维工作提供技术支撑，解决当前人工抽查电表中的低效、盲目的问题。的问题。的问题。

【技术实现步骤摘要】
基于虚拟线损和最小二乘法的电表误差求解方法和系统


[0001]本专利技术属于电表监测
，具体涉及一种基于虚拟线损和最小二乘法的电表误差求解方法和系统。

技术介绍

[0002]我国智能电表的安装数量已超过5.4亿块，电表计量功能的准确性关系到电力交易的公平性，电表误差过大会给电网公司或用户带来经济损失，因此，必须保证电表计量误差在规范的范围内。
[0003]目前电网公司对电表的运维管理主要依靠人工进行校验，分为现场抽查和将电表拆回校验两种方式。其中现场校验的方式需要消耗大量人力物力，只能对少量的电表进行检验。拆回检定的方式会导致用户用户体验下降，应用电网公司的服务水平。另一方面，在运的智能电表数量庞大，按照国家计量检定规程，需要对所有电表进行到期轮检，当前人工检验的方法难以实现。因此，研究一种能够大批量、高效进行电表误差监测的方法是很有必要的。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术旨在解决当前人工检定方法的效率低、检验盲目和成本高的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种基于虚拟线损和最小二乘法的电表误差求解方法，包括如下步骤：
[0007]对台区电表误差进行建模，基于能量守恒原理和基尔霍夫定律构建出包含虚拟线损系数和电表误差的台区模型；
[0008]根据用户用电量大小对台区模型进行简化，得到电表误差求解模型；
[0009]将台区用电计量数据代入电表误差求解模型中，应用迭代最小二乘法进行模型求解，得到台区用户电表的计量误差值。
[0010]进一步的，台区模型具体为：
[0011]台区总耗电量＝考虑电表误差的用户用电量+台区固定损耗+基于虚拟线损系数的台区线路损耗。
[0012]进一步的，虚拟线损系数的计算式具体如下：
[0013][0014]式中，i和j是用户电表编号，λ
ij
为虚拟线损系数，U为供电电压，T为计量周期，α
ij
是推导出的与用户i和用户j相关的系数。
[0015]进一步的，基于虚拟线损系数的台区线路损耗的表达式具体如下：
[0016][0017]式中，LL为台区线路损耗，N为台区用户数，q
i
和q
j
为用户i和用户j的用电量。
[0018]进一步的，根据用户用电量大小对台区模型进行简化，得到电表误差求解模型，具体包括：
[0019]根据用户用电量的数值大小将台区各用户分为对线损贡献大的用户和其他用户；
[0020]保留对线损贡献大的用户的线损项，将其他用户的线损简化为一项，得到简化后的台区线路损耗：
[0021][0022]式中，M为对线损贡献大的用户数，N为其他用户数，λ0为其他用户的虚拟线损系数；
[0023]将简化后的台区线路损耗代入台区模型中，得到电表误差求解模型。
[0024]第二方面，本专利技术提供了一种基于虚拟线损和最小二乘法的电表误差求解系统，包括：
[0025]模型构建单元，用于对台区电表误差进行建模，基于能量守恒原理和基尔霍夫定律构建出包含虚拟线损系数和电表误差的台区模型；
[0026]模型简化单元，用于根据用户用电量大小对台区模型进行简化，得到电表误差求解模型；
[0027]误差求解单元，用于将台区用电计量数据代入电表误差求解模型中，应用迭代最小二乘法进行模型求解，得到台区用户电表的计量误差值。
[0028]进一步的，在模型构建单元中，台区模型具体为：
[0029]台区总耗电量＝考虑电表误差的用户用电量+台区固定损耗+基于虚拟线损系数的台区线路损耗。
[0030]进一步的，在模型构建单元中，虚拟线损系数的计算式具体如下：
[0031][0032]式中，i和j是用户电表编号，λ
ij
为虚拟线损系数，U为供电电压，T为计量周期，α
ij
是推导出的与用户i和用户j相关的系数。
[0033]进一步的，在模型构建单元中，基于虚拟线损系数的台区线路损耗的表达式具体如下：
[0034][0035]式中，LL为台区线路损耗，N为台区用户数，q
i
和qj为用户i和用户j的用电量。
[0036]进一步的，在模型简化单元中，根据用户用电量大小对台区模型进行简化，得到电表误差求解模型，具体包括：
[0037]根据用户用电量的数值大小将台区各用户分为对线损贡献大的用户和其他用户；
[0038]保留对线损贡献大的用户的线损项，将其他用户的线损简化为一项，得到简化后
的台区线路损耗：
[0039][0040]式中，M为对线损贡献大的用户数，N为其他用户数，λ0为其他用户的虚拟线损系数；
[0041]将简化后的台区线路损耗代入台区模型中，得到电表误差求解模型。
[0042]综上，本专利技术提供了一种基于虚拟线损和最小二乘法的电表误差求解方法和系统，其中本专利技术的方法包括对台区电表误差进行建模，基于能量守恒原理和基尔霍夫定律构建出包含虚拟线损系数和电表误差的台区模型；根据用户用电量大小对台区模型进行简化，得到电表误差求解模型；将台区用电计量数据代入电表误差求解模型中，应用迭代最小二乘法进行模型求解，得到台区用户电表的计量误差值。本专利技术通过建立基于虚拟线损的误差求解模型对台区电表的计量误差进行求解，能够为电网企业的电表运维工作提供技术支撑，解决当前人工抽查电表中的低效、盲目的问题。
附图说明
[0043]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0044]图1为本专利技术实施例提供的一种基于虚拟线损和最小二乘法的电表误差求解方法的流程示意图；
[0045]图2为本专利技术实施例提供的台区拓扑结构图；
[0046]图3为本专利技术实施例提供的仿真台区阻抗结构分布图；
[0047]图4为本专利技术实施例提供的线路损耗拟合效果对比图；
[0048]图5为本专利技术实施例提供的仿真台区误差求解结果图。
具体实施方式
[0049]为使得本专利技术的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0050]我国智能电表的安装数量已超过5.4亿块，电表计量功能的准确性关系到电力交易的公平性，电表误差过大会给电网公司或用户代来经济损失，因此，必须保证电表计量误差在规范的范围本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于虚拟线损和最小二乘法的电表误差求解方法，其特征在于，包括如下步骤：对台区电表误差进行建模，基于能量守恒原理和基尔霍夫定律构建出包含虚拟线损系数和电表误差的台区模型；根据用户用电量大小对所述台区模型进行简化，得到电表误差求解模型；将台区用电计量数据代入所述电表误差求解模型中，应用迭代最小二乘法进行模型求解，得到台区用户电表的计量误差值。2.根据权利要求1所述的基于虚拟线损和最小二乘法的电表误差求解方法，其特征在于，所述台区模型具体为：台区总耗电量＝考虑所述电表误差的用户用电量+台区固定损耗+基于虚拟线损系数的台区线路损耗。3.根据权利要求2所述的基于虚拟线损和最小二乘法的电表误差求解方法，其特征在于，所述虚拟线损系数的计算式具体如下：式中，i和j是用户电表编号，λ
ij
为所述虚拟线损系数，U为供电电压，T为计量周期，α
ij
是推导出的与用户i和用户j相关的系数。4.根据权利要求3所述的基于虚拟线损和最小二乘法的电表误差求解方法，其特征在于，基于所述虚拟线损系数的台区线路损耗的表达式具体如下：式中，LL为所述台区线路损耗，N为台区用户数，q
i
和q
j
为用户i和用户j的用电量。5.根据权利要求4所述的基于虚拟线损和最小二乘法的电表误差求解方法，其特征在于，根据用户用电量大小对所述台区模型进行简化，得到电表误差求解模型，具体包括：根据用户用电量的数值大小将台区各用户分为对线损贡献大的用户和其他用户；保留所述对线损贡献大的用户的线损项，将所述其他用户的线损简化为一项，得到简化后的所述台区线路损耗：式中，M为对线损贡献大的用户数，N为其他用户数，λ0为所述其他用户的虚拟线损系数；将简化后的所述台区线路损耗代入所述台区模型中，得到所述电表误差求解模型。6.基于虚拟线损和最小二乘法的电表误差求解系统，其特征在于，包括：模型构建单元，用...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏，李向锋，曾争，张晓平，吴嘉明，霍梓航，刘航辰，
申请(专利权)人：南方电网电力科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：