基于数字孪生的电能计量装置电量追退补处理方法及系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及基于数字孪生的电能计量装置电量追退补处理方法及系统，其中的方法包括：确定电量追退补测量时段及其起始时刻和结束时刻，从该起始时刻开始诊断电能计量装置故障期间的故障类型和采集每一记录时间间隔的用电负荷数据，根据故障类型的用电负荷数据关联数据，以及用电负荷数据，获得每一记录时间间隔内的实际运行数据，数字孪生体模型根据输入的用电负荷数据和实际运行数据，获得每一记录时间间隔的实际电能，确定电量追退补测量时段的追退补电量。本发明专利技术通过创新运用数字孪生技术实现对被核电能计量装置的映射，实现精准计算出电能计量装置计量失准后需要追退补的电量。量。量。

【技术实现步骤摘要】
基于数字孪生的电能计量装置电量追退补处理方法及系统


[0001]本专利技术涉及基于数字孪生的电能计量装置电量追退补处理方法及系统，属于电能计量


技术介绍

[0002]电能计量装置包括用电用户安装的电能计量装置、充电桩内安装的电能计量装置以及涉及到带有电能计量功能的能源监控的仪表等，其对电能计量的准确与否直接关系到供电部门与用电用户的经济利益，计量失准的电能计量装置将导致电能贸易结算的不公，因此电能计量装置的监督、管理及纠纷处理尤为重要。对于电能计量装置计量失准情况需要精确计算出退补电量，这需要准确界定电能计量装置计量失准发生的起止时间，及失准电能计量装置记录的错误用电量，然后根据电能计量装置计量失准起止时间精确计算出电能计量装置故障期间正确的用电量，然后减去记录的错误用电量，最后精确计算出追退补电量，而传统的电量追退补方式是根据故障类型以及电量计量原理直接沿用传统静态更正系数，结合错误用电量计算出需要追退补电量，没有考虑到实际的用电负荷过程导致计算的结果误差比较大。
[0003]电能计量装置出现错误接线或计量故障将导致电能计量不准确，影响电量计量的准确性，常见故障主要是失压、失流、接触不良、错误接线、计量装置故障等问题，计量装置的错误接线主要包括相序错误、电压互感器的极性反接、电流互感器极性反接、公共点接地不良、悬空及计量元件的电压与电流相序不匹配，相序错误主要是三相四线电能计量装置、三相三线电能计量装置、电压互感器、电流互感器的接线相序不对应,在相序错误或极性接反发生时,导致同一元件的电压、电流接线不同相，计量装置存在错误接线的同时，计量装置可能还存在计量电压异常、计量电流异常、功率因数异常等故障现象，实际工作中分析判断起来很复杂，要针对错误接线以及故障情况进行电量追补计算就更加复杂。目前尚未出现电能计量装置计量失准后进行电量追退补的自动化计算系统及设备，故障期间的电量追补工作需要人工来计算，但电量追补计算方法也不一致，人工计算方法中人为因素和对相关参量的选择随意性也比较大，而三相负荷状态在实际生产中是不断变化的，导致依靠人工分析计算不但效率低，并且计算出来的差错率也比较高，供用电双方对于电量的追补不容易达成一致的意见。
[0004]而对于智慧电能计量行业，数字孪生技术的应用仍有待深入研究，对于电力系统的数字孪生技术应用试验也仅处于初步的验证探索阶段。数字孪生通过采集设备的数据，结合对设备动态特性的认识，构建一个可以映射该物理设备的数学模型，实现通过虚拟化、数字化技术来更好了解设备运行状态，应用于电能计量装置，可加强对设备运行的管理。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种基于数字孪生的电能计量装置电量追退补处理方法及系统，旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
[0006]本专利技术的技术方案一方面涉及基于数字孪生的电量追退补处理方法，应用于电能计量装置，根据本专利技术的方法包括以下步骤：
[0007]S100、确定电量追退补测量时段及其起始时刻和结束时刻，从该起始时刻开始诊断电能计量装置故障期间的故障类型和采集每一记录时间间隔的用电负荷数据；
[0008]S200、根据所述故障类型的用电负荷数据关联数据，以及所述用电负荷数据，获得每一记录时间间隔内的实际运行数据；
[0009]S300、数字孪生体模型根据输入的所述用电负荷数据和所述实际运行数据，获得每一记录时间间隔的实际电能，确定所述电量追退补测量时段的追退补电量。
[0010]本专利技术的技术方案另一方面涉及基于数字孪生的电量追退补处理方法，应用于错误接线的三相四线电能计量装置，根据本专利技术的方法包括以下步骤：
[0011]S110、确定电量追退补测量时段及其起始时刻和结束时刻，从该起始时刻开始诊断电能计量装置故障期间的故障类型和采集每一记录时间间隔的用电负荷数据；其中，所述故障类型包括错误接线，所述用电负荷数据包括每相的记录有功功率和每相的记录无功功率；
[0012]S211、根据在第n个记录时间间隔内每相记录有功功率Pa
n
1、Pb
n
1、Pc
n
1和每相记录无功功率Qa
n
1，Qb
n
1,Qc
n
1，获得在第n个记录时间间隔内中每相测算功率因数cosΦa
n
1、cosΦb
n
1、cosΦc
n
1，以获得在第n个记录时间间隔每相的测算相角Φa
n
1、Φb
n
1、Φc
n
1；其中，
[0013]在第n个记录时间间隔内每相的所述测算功率因数的计算方式如下：
[0014][0015]S212、根据故障类型的实际相角关联数据，以及每相的测算相角，获得在第n个记录时间间隔内每相的实际相角Φa
n
、Φb
n
、Φc
n
和每相的实际功率因数cosΦa
n
、cosΦb
n
、cosΦc
n
；
[0016]S311、根据测算功率因数和实际功率因数，获得在第n个记录时间间隔内每相更正系数，
[0017]在第n个记录时间间隔内每相的所述更正系数Ka
n
、Kb
n
、Kc
n
的计算方式如下：
[0018]Ka
n
＝cosΦa
n
/cosΦa
n
1,Kb
n
＝cosΦb
n
/cosΦb
n
1,Kc
n
＝cosΦc
n
/cosΦc
n
1；
[0019]S312、根据所述更正系数和所述记录有功功率，获得在第n个记录时间间隔内每相的正确有功功率，以获得在第n个记录时间间隔内每相的实际电能和每相的实际电量；其中，
[0020]在第n个记录时间间隔内每相的所述正确有功功率PA
n
、PB
n
、PC
n
的计算方式如下:
[0021]PA
n
＝Ka
n
*Pa
n
1，PB
n
＝Kb
n
*Pb
n
1，PC
n
＝Kc
n
*Pc
n
1；
[0022]在第n个记录时间间隔内每相的所述实际电能Ea
n
、Eb
n
、Ec
n
的计算方式如下：
[0023]Ea
n
＝PA
n
*t,Eb
n
＝PB
n
*t,Ec
n
＝PC
n
*t,
[0024]式中，t表示每一记录时间间隔的时长；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于数字孪生的电量追退补处理方法，应用于电能计量装置，其特征在于：S100、确定电量追退补测量时段及其起始时刻和结束时刻，从该起始时刻开始诊断电能计量装置故障期间的故障类型和采集每一记录时间间隔的用电负荷数据；S200、根据所述故障类型的用电负荷数据关联数据，以及所述用电负荷数据，获得每一记录时间间隔内的实际运行数据；S300、数字孪生体模型根据输入的所述用电负荷数据和所述实际运行数据，获得每一记录时间间隔的实际电能，确定所述电量追退补测量时段的追退补电量。2.一种基于数字孪生的电量追退补处理方法，应用于错误接线的三相四线电能计量装置，其特征在于：S110、确定电量追退补测量时段及其起始时刻和结束时刻，从该起始时刻开始诊断电能计量装置故障期间的故障类型和采集每一记录时间间隔的用电负荷数据；其中，所述故障类型包括错误接线，所述用电负荷数据包括每相的记录有功功率和每相的记录无功功率；S211、根据在第n个记录时间间隔内每相的所述记录有功功率Pa
n
1、Pb
n
1、Pc
n
1和每相的所述记录无功功率Qa
n
1，Qb
n
1,Qc
n
1，获得在第n个记录时间间隔内中每相的测算功率因数cosΦa
n
1、cosΦb
n
1、cosΦc
n
1，以获得在第n个记录时间间隔内每相的测算相角Φa
n
1、Φb
n
1、Φc
n
1；其中，在第n个记录时间间隔内每相的所述测算功率因数的计算方式如下：间隔内每相的所述测算功率因数的计算方式如下：间隔内每相的所述测算功率因数的计算方式如下：S212、根据所述故障类型的实际相角关联数据，以及每相的所述测算相角，获得在第n个记录时间间隔内每相的实际相角Φa
n
、Φb
n
、Φc
n
和每相的实际功率因数cosΦa
n
、cosΦb
n
、cosΦc
n
；S311、根据所述测算功率因数和所述实际功率因数，获得在第n个记录时间间隔内每相的更正系数；其中，在第n个记录时间间隔内每相的所述更正系数Ka
n
、Kb
n
、Kc
n
的计算方式如下：Ka
n
＝cosΦa
n
/cosΦa
n
1,Kb
n
＝cosΦb
n
/cosΦb
n
1,Kc
n
＝cosΦc
n
/cosΦc
n
1；S312、根据所述更正系数和所述记录有功功率，获得在第n个记录时间间隔内每相的正确有功功率，以获得在第n个记录时间间隔内每相的实际电能和每相的实际电量；其中，在第n个记录时间间隔内每相的所述正确有功功率PA
n
、PB
n
、PC
n
的计算方式如下:PA
n
＝Ka
n
*Pa
n
1，PB
n
＝Kb
n
*Pb
n
1，PC
n
＝Kc
n
*Pc
n
1；在第n个记录时间间隔内每相的所述实际电能Ea
n
、Eb
n
、Ec
n
的计算方式如下：
Ea
n
＝PA
n
*t,Eb
n
＝PB
n
*t,Ec
n
＝PC
n
*t,式中，t表示每一记录时间间隔的时长；根据所述电量追退补测量时段，获得每相的所述实际电量EA、EB、EC，其计算方式如下：根据所述电量追退补测量时段，获得每相的所述实际电量EA、EB、EC，其计算方式如下：根据所述电量追退补测量时段，获得每相的所述实际电量EA、EB、EC，其计算方式如下：式中，n表示第n个记录时间间隔；n的取值范围是(1，k)，其中k表示所述电量追退补测量时段的所述起始时刻和所述结束时刻之间包含的记录时间间隔的总个数；S313、获取所述电能计量装置的实际总电量EZ＝EA+EB+EC，并获取所述的电量追退补测量时段的错误电量EX，以获得所述电量追退补测量时段的追退补电量E＝EZ
–
EX。3.一种基于数字孪生的电量追退补处理方法，应用于错误接线的三相四线电能计量装置，其特征在于：S120、确定电量追退补测量时段及其起始时刻和结束时刻，从该起始时刻开始诊断电能计量装置故障期间的故障类型和采集每一记录时间间隔的用电负荷数据；其中，所述故障类型包括错误接线，所述用电负荷数据包括每相的记录电流、每相的记录电压和每相的记录功率因数；S221、根据所述故障类型的用电负荷关联数据，以及在第n个记录时间间隔内每相的所述记录电压Ua
n
1、Ub
n
1、Uc
n
1，每相的所述记录电流Ia
n
1、Ib
n
1、Ic
n
1和每相的所述记录功率因数cosΦa
n
1、cosΦb
n
1、cosΦc
n
1，获得在第n个记录时间间隔内每相的测算有功功率；其中，在第n个记录时间间隔内每相的所述测算有功功率Pa
n
1、Pb
n
1、Pc
n
1的计算方式如下：Pa
n
1＝Ua
n
1*Ia
n
1*cosΦa
n
1，Pb
n
1＝Ub
n
1*Ib
n
1*cosΦb
n
1，Pc
n
1＝Uc
n
1*Ic
n
1*cosΦc
n
1，S222、根据所述记录功率因数，获得在第n个记录时间间隔内每相的测算相角Φa
n
1、Φb
n
1、Φc
n
1；根据所述故障类型的实际相角关联数据，以及所述测算相角，获得在第n个记录时间间隔内每相的实际相角Φa
n
、Φb
n
、Φc
n
和实际功率因数；S311、根据每相的所述记录功率因数cosΦa
n
1、cosΦb
n
1、cosΦ
n
c1和每相的所述实际功率因数cosΦa
n
、cosΦb
n
、cosΦc
n
，获得在第n个记录时间间隔内每相的更正系数；其中，在第n个记录时间间隔内每相的更正系数Ka
n
、Kb
n
、Kc
n
的计算公式如下：Ka
n
＝cosΦa
n
/cosΦa
n
1,Kb
n
＝cosΦb
n
/cosΦb
n
1,Kc
n
＝cosΦc
n
/cosΦc
n
1，S312、根据所述更正系数和所述测算有功功率，获得在第n个记录时间间隔内每相的正确有功功率，以获得在第n个记录时间间隔内每相的实际电能和每相的实际电量；其中，在第n个记录时间间隔内每相的所述正确有功功率PA
n
、PB
n
、PC
n
的计算方式如下:PA
n
＝Ka
n
*Pa
n
1，
PB
n
＝Kb
n
*Pb
n
1，PC
n
＝Kc
n
*Pc
n
1，在第n个记录时间间隔内每相的所述实际电能Ea
n
、Eb
n
、Ec
n
的计算方式如下：Ea
n
＝PA
n
*t,Eb
n
＝PB
n
*t,Ec
n
＝PC
n
*t,式中，t表示每一记录时间间隔的时长；根据所述电量追退补测量时段，获得每相的所述实际电量EA、EB、EC，其计算方式如下：根据所述电量追退补测量时段，获得每相的所述实际电量EA、EB、EC，其计算方式如下：根据所述电量追退补测量时段，获得每相的所述实际电量EA、EB、EC，其计算方式如下：式中，n表示第n个记录时间间隔；n的取值范围是(1，k)，其中k表示所述电量追退补测量时段的所述起始时刻和所述结束时刻之间包含的记录时间间隔的总个数；S313、获取所述电能...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴伟，邬智江，宋均正，何建新，林远仕，苏恩，苏见，叶彬生，仲崇宇，
申请(专利权)人：珠海普斯雷电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：