一种用于电能表信息化评价校准模型的测评方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于电能表信息化评价校准模型的测评方法及系统，属于模型测评技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种用于电能表信息化评价校准模型的测评方法及系统


[0001]本专利技术涉及模型测评
，并且更具体地，涉及一种用于电能表信息化评价校准模型的测评方法及系统
。

技术介绍

[0002]根据国家市场监管总局关于强制检定的相关规定，应变革生活用电能表
(
以下简称电能表
)
到期轮换的传统模式，逐步推行以“失准更换”替代“到期轮换”，构建依据电能表状态延期使用或更换的新模式
。
失准更换的推行对维护电力企业与电力客户之间的公平公正贸易结算
、
推动电能表法制监管模式变革，以及助力国家“双碳”目标等方面具有重要意义
。
要实现这一目标，亟需变革目前传统实物传递的电能表检定校准模式，针对新型的物理与数字有机融合的远程信息化校准模式，提出一种信息化校准模型的验证方法，从理论与实践对电能表信息化校准模型进行测评与验证，将信息化测量准确度和可信度提升到一个新高度
。
[0003]在模型测评验证技术研究方面，国外起步较早
。Rebba
讨论了几种用于模型验证的统计学方法，重点提出了基于区间假设检验和模型可靠性的方法
。Gray
等人提出了用于评估和改进非线性实时直升机动力学模型的基于开环和逆仿真的非线性模型验证技术
。
他们通过使用相关的飞行数据作为模拟的开环输入来表示未建模的动力学，并模拟模型中的单个刚体状态方程揭示动力学效果，然后通过比较正常和反向模拟模式下的结果来评估和改进模型
。Sankararamana
扩展了贝叶斯因子法，将其应用于存在固有不确定性与认知不确定性的模型验证中
。Magdevska
等人提出了一种基于扩大验证数据集的蜂窝网络模糊动态模型验证方法
。
该方法通过添加随机初始状态扰动增加不准确计算模型预测的平均误差，同时保持准确模型预测的误差来消除不准确的模型
。
该方法有助于检测过度拟合的模型并显著提高模糊模型的准确度
。Rehman
等人提出了一种基于因子分析和普罗尼方法的模型验证方法
。
首先，通过因子分析，将仿真模型和实际系统的多变量时间序列替换为少量具有物理意义的公共因子；其次，采用改进的自适应
proony
方法提取各公共因子的特征，保证非平稳信号的最佳拟合；然后基于能量比例
、
信息熵和贡献率方差建立仿真系统的完整相似度评价模型
。
最后，根据提取的特征的物理意义，在评价过程中识别出错误位置
。
此外，近期也有学者关注到电力领域的模型验证方法
。Torkzadeh
提出了一种实用的电压暂降评估模型验证方法
。
所提出的方法应用于荷兰高压
、
超高压电网和传播到中压电网
。
通过荷兰电网中三个严重电压跌落事件的电能质量监测仪的数据对模型的有效性进行了研究
。
目前，国外的研究主要集中在其他领域的模型测评验证方法的理论和方法研究，在电能表评价校准模型方面的应用尚未开展
。
[0004]在模型测评验证技术研究方面，国内有许多针对不同领域的理论模型的验证方法研究
。
针对如何更加高效的完成数学模型验证工作，高赛军等人提出了使用函数调用选择法来进行数学模型验证的方法，完成了针对嵌入式武控软件模型的验证
。
李金伟等人构建了船舶寿命预测的数学模型并对所构建的模型进行验证研究
。
采用多种方式获取船舶不同
条件下的结构数据，减少数据源头干扰
。
在验证研究中引入两个对比模型，进行对同一船舶的寿命预测实验
。
左睿奇等人为了验证所建立的用于纤维缠绕动态张力校准的动态张力理论方程，提出了一套用于动态张力测量模型的可靠性验证的仿真试验平台，通过仿真模型调整和边界条件设置进行张力校准仿真，通过动态张力测量模型的理论分析与仿真实验的相互印证，实现动态张力测量模型的测评验证
。
此外国内在对电力系统领域的模型结果测评验证技术方面也开展了较多的研究
。
华北电力大学的张进等人灵活分析模型评价和验证理论，并提出针对电力系统模型验证的解耦原则，构建了电力系统的评价体系，对电力系统仿真模型进行了验证
。
安军等人研究了基于
WAMS
测量和戴维南等值的电力系统动态仿真误差溯源及可信度验证方法，提出了一种基于戴维南等值模型的分块解耦动态仿真模型验证策略，降低了复杂电力系统仿真模型的验证难度
。Zhao
等人提出了一种基于混合数据动态仿真的太阳能光伏电站模型验证方法
。
首先提出适用于
DIgSILENT PowerFactory
软件的混合数据动态仿真实现方案，然后建立基于
IEEE 9
系统的太阳能光伏电站并网分析模型
。
最后，采用混合数据动态模拟方法实现了太阳能光伏电站的模型验证
。
结果表明了所提方法在太阳能光伏电站模型验证中的有效性
。
徐先勇等人针对供配电系统中安装的并联无功补偿装置节约电力电量验证方法匮乏这一问题，提出了两种并联无功补偿装置投运后节约电力电量的验证方法：无功经济当量计算节约电力电量验证法和功率因数计算节约电力电量验证法，提高了针对节约电量的验证能力
。
梁纪峰等人针对电容式电压互感器
(CVT)
造成的谐波测量误差问题，提出一种适用于变电站现场运行
CVT
谐波测量误差的多判据融合验证方法，为复杂变电站现场进行
CVT
谐波误差验证提供了有效途径
。
在面向多工况条件下的电能表信息化评价校准模型结果测评验证技术方面，目前国内未见有针对该领域进行结果验证的相应方法
。

技术实现思路

[0005]针对上述问题，本专利技术提出了一种用于电能表信息化评价校准模型的测评方法，包括：
[0006]针对电能表信息化评价校准模型，确定与所述电能表信息化评价校准模型的模型准确度相关的测评指标和业务需求相关的测评指标；
[0007]基于层次分析法，根据所述模型准确度相关的测评指标和所述业务需求相关的测评指标，构建用于所述电能表信息化评价校准模型测评的关键指标体系；
[0008]获取所述电能表信息化评价校准模型的原始数据集，对所述原始数据集进行预处理得到验证样本数据集，根据确定的指标体系计算得到所述验证样本数据集中不同工况下的关键指标值，利用多重假设检验方法对多个工况下的关键指标值进行联合验证，将验证结果映射为一个模型等级，根据所述模型等级确定所述电能表信息化评价校准模型性能的测评结果
。
可选的，模型准确度相关的评测指标为用于计算电能表信息化评价校准模型的平本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于电能表信息化评价校准模型的测评方法，其特征在于，所述方法包括：针对电能表信息化评价校准模型，确定与所述电能表信息化评价校准模型的模型准确度相关的测评指标和业务需求相关的测评指标；基于层次分析法，根据所述模型准确度相关的测评指标和所述业务需求相关的测评指标，构建用于所述电能表信息化评价校准模型测评的关键指标体系；获取所述电能表信息化评价校准模型的原始数据集，对所述原始数据集进行预处理得到验证样本数据集，根据确定的指标体系计算得到所述验证样本数据集中不同工况下的关键指标值，利用多重假设检验方法对多个工况下的关键指标值进行联合验证，将验证结果映射为一个模型等级，根据所述模型等级确定所述电能表信息化评价校准模型性能的测评结果
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述模型准确度相关的评测指标为用于计算电能表信息化评价校准模型的平均绝对误差
、
最大误差和解释方差分的计算体系
。3.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述业务需求相关的评测指标为用于计算电能表信息化评价校准模型的检出率
、
误检率和受试者工作特征曲线下面积的计算体系
。4.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于层次分析法，根据所述模型准确度相关的评测指标和所述业务需求相关的评测指标，构建用于所述电能表信息化评价校准模型测评的关键指标体系，包括：基于所述层次分析法，针对所述模型准确度相关的评测指标和所述业务需求相关的评测指标，构建评测指标体系的递阶层次结构；根据所述递阶层次结构，构架两两评测指标体系的比较判断矩阵；根据所述比较判断矩阵，计算得到各评测指标体系对于上层评测指标体系的归一化相对重要度向量，根据各评测指标体系对于上层评测指标体系的归一化相对重要度向量，确定关键指标体系
。5.
根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述比较判断矩阵，计算得到各评测指标体系对于上层评测指标体系的归一化相对重要度向量之前，所述方法还包括：对所述比较判断矩阵进行一致性校验，校验通过后，根据所述比较判断矩阵，计算得到各评测指标体系对于上层评测指标体系的归一化相对重要度向量
。6.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述电能表信息化评价校准模型的原始数据集，对所述原始数据集进行预处理得到验证样本数据集，包括：针对所述原始数据集，进行归一化处理，得到归一化的原始数据集；确定所述归一化的原始数据集的关键因子，基于所述关键因子，对所述归一化的原始数据集进行规范化处理，得到规范化的验证样本数据集
。7.
根据权利要求6所述的方法，其特征在于，基于皮尔逊相关性分析方法和最大信息系数法确定关键因子
。8.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述关键指标的值进行联合验证，包括：针对验证样本数据集中的单个工况下的验证样本数据集所对应的关键指标的值进行单次假设检验，当单次假设检验完成后，对验证样本数据集中的多个工况下的验证样本数据集所对应的关键指标的值进行多重假设检验；
所述单次假设检验采用贝叶斯因子检验；所述多重假设检验，包括：控制总体错误率检验
、
控制错误发现率检验和控制阳性错误发现率检验
。9.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将验证结果映射为一个模型等级，根据所述模型等级确定所述电能表信息化评价校准模型性能的测评结果包括：基于所述验证结果，建立电能表信息化评价校准模型的分数映射；所述分数映射，包括：
box
‑
cox
变换评分映射
、
逻辑回归的评分映射或集成树模型的评分映射；基于所述分数映射，确定所述电能表信息化评价校准模型的可信度分数；基于卡方分箱法或基于业务的等级划分法，对所述可信度分数，进行等级划分，得到一个模型等级，根据所述模型等级确定测评结果
。10.
一种用于电能表信息化评价校准模型的测评系统，其特征在于，所述系统包括：指标体系确定单元，用于针对电能表信息化评价校准模型，确定与所述电能表信息化评价校准模型的模型准确度相关的测评指标和业务需求相关的测评指标；关键指标体系确定单元，用于基于层次分析法，根据所述模型准确度相关的测评指标和所述业务需求相关的测评指标...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘婧，于海波，陈天阳，薛冰，高欣，谭煌，陈昊，陈文礼，李媛，刁新平，乔文俞，程瑛颖，苏宇，李亚杰，田成明，谷凯，郜波，郑安刚，
申请(专利权)人：北京邮电大学国网重庆市电力公司营销服务中心，
类型：发明
国别省市：