一種電能表相位識別方法與流程

2023-11-02 03:02:42

本發明涉及一種電能表相位識別方法，屬於配電網電參數測量應用領域。

背景技術：

在電力公司的配電網的管理中，會涉及到很多與用戶電能表相位相關的問題，如變壓器臺區的三相不平衡調整，當管理人員發現存在三相嚴重不平衡需要調整用戶的相位時，因為不知道相位，也就不知道選擇哪些用戶去調整，又如在進行線損分析時，發現某一相線損偏大，存在線路老化隱患或竊電行為，但卻因為不知道用戶相位，而不能縮小排查範圍，工作量非常大。

我國現在已經基本實現了智能電能表的全覆蓋工作，而且用電信息採集系統也基本實現對所有電能表的數據採集，若能利用智能電錶和用電信息採集系統確認用戶相位，就能提高電力公司的管理水平和降低一線運檢人員的工作強度。

目前，用戶的相位識別是靠線的顏色區分或到現場後用專用工具測量，顏色區分因接線不規範而很不準確，而專用工具測量要在變壓器邊和用戶表端分別接上測量工具，工作量非常大。

技術實現要素：

為克服現有電能表相位識別方法的上述不足，本發明提供一種利用智能電能表採集的電壓與已知相位電能表的幾個時刻的電壓值做線性相關運算來確定相位的電能表相位識別方法，簡單有效。

本發明解決其技術問題的技術方案是：以變壓器臺區總表的a、b、c三相作為參照，通過用戶電能表幾個時刻的電壓值與變壓器臺區總表的對應相同時刻的各相電壓值分別進行相關性運算，選擇相關度最高的來確定相位。

本發明的有益效果在於：1.通過智能電能表測量電壓功能相位的精確識別，無需現場用專用工具識別，減少了工作量；2.實現了跨臺區識別，可解決電力公司營銷系統檔案錄入錯誤問題，解決因此帶來的線損統計錯誤問題。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本發明作進一步詳細說明。

配電網中變壓器臺區都安裝有總表，變壓器臺區總表的a、b、c三相是確定的，可以作為參照。

在智能電錶中，有一個具有溫度補償功能的實時時鐘晶片，其日時間誤差小於0.5秒，另外用電信息採集系統具有遠程對時功能，確保了整個系統中各電能表的時鐘基本一致，因此，變壓器臺區總表與各用戶電能表在同一時刻的電壓值不會因為時間偏差而受影響。

通過設置電能表的實時凍結參數，可以讓電能表從指定時刻t0開始，每隔t分鐘凍結一次電壓值，單相表每次只凍結1個電壓值，而三相表每次凍結3個電壓值。

假定在i時刻，待識別相位的單相表電壓值或三相表的某一相電壓值為vi，參考的臺區總表的各相電壓值為uai、ubi、uci，在凍結的n組數據中，去掉最高的10%的三相電壓值數據和最低的10%的三相電壓值數據，即去除因為外界幹擾導致的可能不正常數據，保證數據的可靠性，保留的m（m＜n）個時刻的電壓值按相位組成數組，分別記為ma、mb、mc，而待識別相位的電能表對應m個時刻的電壓值組成的數組記為mu，對於數組ma、mb、mc、mu，其內部是按相同的時間順序排列的，maj、mbj、mcj、muj分別為該數組中的第j個元素值，j∈[1，2，......，m]。

對數組ma、mb、mc、mu中元素的平均值s，若maj、mbj、mcj與s的偏差都小於1%，則刪除數組ma、mb、mc、mu中的第j個元素值，每個數組中剩下k個數值。

對數組ma、mb、mc、mu中的數據分別兩兩做相關性運算，得到相關係數，因為線性相關度分析在數據個數比較少時，計算結果可信度不高，因此，當數組的元素個數k10時才進行相關性分析運算，相關係數的運算公式如下：

（式1）

式1中：

γ為數組x和y的相關係數；

x為數組x中的元素值；

y為數組y中的元素值；

n為數組x或y中的元素個數。

記ma、mb的相關係數為γab，記ma、mc的相關係數為γac，記mb、mc的相關係數為γbc，記ma、mu的相關係數為γau，記mb、mu的相關係數為γbu，記mc、mu的相關係數為γcu。

若γau、γbu、γcu中的最大值為γau，進行以下判斷：

1）若γau<0.9（閾值，可根據大樣本經驗值進行設置調整），則標記該用戶存在跨臺區可能；

2）若γau<γab或γau<γac，標記該用戶相位存在跨臺區可能；

3）否則，該單相表或三相表的待識別相為a相。

若γau、γbu、γcu中的最大值為γbu，進行以下判斷：

1）若γbu<0.9（閾值，可根據大樣本經驗值進行設置調整），則標記該用戶存在跨臺區可能；

2）若γbu<γab或γbu<γbc，標記該用戶相位存在跨臺區可能；

3）否則，該單相表或三相表的待識別相為b相。

若γau、γbu、γcu中的最大值為γcu，進行以下判斷：

1）若γcu<0.9（閾值，可根據大樣本經驗值進行設置調整），則標記該用戶存在跨臺區可能；

2）若γcu<γbc或γcu<γac，標記該用戶相位存在跨臺區可能；

3）否則，該單相表或三相表的待識別相為c相電。

若通過上述運算與分析後，結果為跨臺區可能，則用該用戶電能表測的原始電壓數據按上述方法與周邊變壓器臺區的總表進行相關性分析，確定所屬臺區與相位。

若與周邊臺區總表進行相位識別分析後仍不能找到合適的臺區，則繼續採集電壓值，取得更多數據後再進行分析。