CN116775731A - 基于滑动窗口的三相电能表错接线追退电量的计算方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于配电设备领域，具体涉及一种基于滑动窗口的三相电能表错接线追退电量的计算方法，以及计算***和核算工具。该方法包括如下步骤：S1：利用错接线研判模型根据电能表上传数据识别接线类型；S2：根据识别结果记录历史状态数据，构成历史数据集。S3：查询异常电能表的业务数据，获取装表时间。S4：采用滑动窗口方法对历史数据进行分析，得到错接线时刻。S5：根据接线类型查询更正系数。S6：在错接线时刻分析过程中，同步利用计量数据统计出各时段的错误电量，并结合更正系数计算追退电量。其中，错接线时刻为两侧窗口的错接线置信度存在差异的时刻。本发明解决了现有电能表错接线追退电量的计算方法效率低，可靠性差，存在误差的问题。

Description

基于滑动窗口的三相电能表错接线追退电量的计算方法
技术领域
本发明属于配电设备领域，具体涉及一种基于滑动窗口的三相电能表错接线追退电量的计算方法，以及三相电能表错接线追退电量的计算***和核算工具。
背景技术
随着电力***的发展和智能电网的建设，电能表作为电力计量的重要设备，广泛应用于各个领域。电能表的准确计量对于电力***的运行和管理至关重要，现有的供电***中的使用的电能表已经全部升级为新型电能表，这类电能表可以实现电量自动上报和远程抄表，无需人工到电力节点现场进行抄表。
三相三线电能表和三相四线电能表分别有48和96种接线方法，在实际应用中，由于人为因素或其他原因，电能表的错接线问题经常出现。电能表在某些错误接线方式下计量出的统计电量和实际电量间会存在偏差，由于现有电力***无人工进行频繁抄表和检修，因此这种错接线方式产生的计量错误会不断累积扩大，并给电力***的运行和管理带来了一定的困扰。
目前，针对电能表错接线问题的解决方法主要有两种。一种是通过人工巡检和检测仪器来发现和纠正错接线问题，并更正计量数据。这种方法需要人工投入大量时间和精力进行巡检，而且检测仪器的使用成本较高，对于大规模应用来说不够经济实用。另一种方法是通过软件算法来识别和纠正错接线问题。这种方法可以实现自动化检测和纠正，但是在目前已有的方案中采用的都是先对采集的电表数据遍历找到发生错接线的时间点，再计算这段时间内需要追退的电量值的策略。这种方案需要全量遍历电能表的历史数据，造成排查效率低下，且进行单点排查的结果可靠性也相对较低，最终导致识别出的错接线时刻存在偏差以及追退电量计算结果误差较大。
发明内容
为了解决现有电能表错接线追退电量的计算方法效率低，可靠性差，计算结果存在误差的问题，本发明提供一种基于滑动窗口的三相电能表错接线追退电量的计算方法，以及三相电能表错接线追退电量的计算***和核算工具。
本发明采用以下技术方案实现：
一种基于滑动窗口的三相电能表错接线追退电量的计算方法，其包括如下步骤：
S1：利用一个错接线研判模型对电能表上传的周期性电力统计数据进行识别，得到对应的接线类型Y。
S2：根据识别结果记录每个电能表对应的历史状态数据，构成历史数据集。
历史状态数据包括：电能表资产号ID、数据采样时刻T、计量数据、以及接线类型Y。
S3：根据电能表资产号ID查询错接线类型Y为异常的电能表的业务数据，获取对应电能表的装表时间。
S4：采用滑动窗口方法对历史数据进行分析，得到错接线时刻，过程如下：
S41：获取任意一个存在异常的电能表IDi的所有历史数据，提取其中每组关联的采样时刻Ti和接线类型Yi并生成一个数据对Ai：Ai=（Ti，Yi）。
S42：根据采样时刻对数据对Ai进行排列，得到一个数据队列D：
D={（T1，Y1），（T2，Y2）…（Tn，Yn）}。
S43：从数据队列中找到与当前电能表的装表时间在时间上相对应的数据对，定义其为起始数据对Au：
Au=（Tu，Yu）。
S45：根据预设的窗口大小j，分别以起始数据对Au为边界向数据队列D两侧延展，生成对应的前窗队列B和后窗队列C。
S46：利用以下的概率函数计算前窗队列B和后窗队列C的接线错误置信度PB和PC：
，
上式中，C表示预设的概率阈值；F（Y i ）是一个用于区分第i个数据对Ai中的接线类型Yi是否数据错接线方式的判别函数，是则F（Y i ）=1，否则F（Y i ）=0。即：
，
S47：判断PB PC=1，是否成立，是则将起始数据对Au对应的采样时刻作为错接线时刻t0。否则继续判断PB的值，调整起始数据对Au，开始下一循环：
（1）当PB=1，则将起始数据对Au前移j个单位，返回执行步骤S46。
（2）当PB=0，则将起始数据对Au后移j个单位，返回执行步骤S46。
S5：根据错接线期间的接线类型Y，查询得到对应的更正系数K。
S6：错接线时刻分析过程中，同步利用历史状态数据中的计量数据统计出各窗口时段的错误电量Q，并利用下式计算出追退电量ΔQ：
ΔQ=（K-1）• Q 。
作为本发明进一步的改进，步骤S1中，电能表每15分钟上传一次电力统计数据；错接线研判模型生成一个对应的接线类型Y的识别结果。
作为本发明进一步的改进，步骤S1识别出的接线类型Y中，在三相四线条件下，接线类型Y分为96种；其中，错误接线94种，正确接线2种；在三相三线条件下，所述接线类型Y分为48种；其中，错误接线46种，正确接线2种。
作为本发明进一步的改进，步骤S2中，历史状态数据中的计量数据包括：
CT、PT、日冻结正向有功电能示值的（尖、峰、平、谷）、以及日冻结反向有功电能示值（尖、峰、平、谷）。
作为本发明进一步的改进，步骤S3中，对于一个新装电力用户，则将该电力节点安装电能表的时间作为装表时间。对于存在换表记录的电力用户，则将该电力节点最近一次更换电能表的时间记为装表时间。
作为本发明进一步的改进，步骤S45中，前窗队列B和后窗队列C的表达式如下：
，
作为本发明进一步的改进，步骤S5中，实际测量每种接线类型Y在测试用电状态下的计量时功率PY，则任意一种接线类型Y对应的更正系数KY的计算公式如下：
，
上式中，P表示标准接线方式在测试用电状态下的计量时功率。
作为本发明进一步的改进，步骤S6中，错误电量Q的计算过程如下：
S61：通过下式计算日冻结的正向有功电量q1（尖、峰、平、谷）：
q1（尖、峰、平、谷）= [错接线时刻日冻结的正向有功电能示值（尖、峰、平、谷）- 当前时刻日冻结的正向有功电能示值（尖、峰、平、谷）]* PT * CT。
S62：通过下式计算日冻结的反向有功电量q2（尖、峰、平、谷）：
q2（尖、峰、平、谷）= [错接线时刻日冻结的反向有功电能示值（尖、峰、平、谷）- 当前时刻日冻结的反向有功电能示值（尖、峰、平、谷）] * PT * CT。
S63：通过下式计算总正向有功电量Q1：
Q1 = q1（尖） + q1（峰） + q1（平） + q1（谷）。
S64：通过下式计算总反向有功电量Q2：
Q2 = q2（尖） + q2（峰） + q2（平） + q2（谷）。
S65：通过下式计算错误电量Q：
Q = Q1 – Q2 。
本发明还提供一种三相电能表错接线追退电量的计算***，其采用如前述的基于滑动窗口的三相电能表错接线追退电量的计算方法，根据电能表上传的计量数据和错接线研判模型输出的接线类型Y，生成当前电能表错接线期间产生的追退电量。
该三相电能表错接线追退电量的计算***包括：数据采集模块、历史数据库、业务数据查询模块、错接线时刻分析模块、错误电量统计模块、以及追退电量计算模块。
数据采集模块用于将电能表上传的电力统计数据输入到一个错接线研判模型，并获取错接线研判模型输出的接线类型的识别结果。
历史数据库用于获取数据采集模块输出的接线类型，并根据电能表的资产号分类记录每个电能表的历史状态数据。历史状态数据包括：电能表资产号、数据采样时刻、计量数据、以及接线类型。
业务数据查询模块用于根据电能表资产号查询一个台区的业务数据库，检索到当前电能表的装表时间。
错接线时刻分析模块包括数据队列生成单元，窗口队列生成单元、错误置信度计算单元，错接线时刻判断单元。数据队列生成单元用于提取存在异常的电能表的历史数据中每组关联的采样时刻和接线类型并生成一个数据对。然后将数据对按时间排列得到数据队列。窗口队列生成单元用于以装表时间对应的数据对为临界点，向数据队列两端延展，得到前窗队列和后窗队列。错误置信度计算单元用于按照预设的概率函数计算前窗队列和后窗队列的接线错误置信度。错接线时刻判断单元用于在前窗队列和后窗队列的接线错误置信度不同时，将起始数据对对应的采样时刻作为错接线时刻。若二者的接线错误置信度同为1则将起始数据对前移，若二者的接线错误置信度同为0则将起始数据对后移，然后重新生成窗口队列。
错误电量统计模块用于根据电能表的计量数据统计出其在错接线期间产生的错误电量。
追退电量计算模块用于根据接线类型查询得到修正系数，然后根据修正系数和错误电量计算出错接线期间产生的追退电量。
本发明还提供了一种三相电能表错接线追退电量的核算工具，其包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序。处理器执行计算机程序时，执行如前述的基于滑动窗口的三相电能表错接线追退电量的计算方法的步骤，根据电能表上传的计量数据生成对应的催接线追退电量。
本发明提供的技术方案，具有如下有益效果：
1、本发明提供的追退电量计算方法结合了装表换表的业务数据，窗口可以采用窗口跳跃的方式快速完成海量数据的搜索，而不必按照时间顺序遍历所有历史数据，这有效降低数据处理量，提高了故障排查和追退电量计算的工作效率。
2、本发明在排查错接线故障时，采取的是双窗口对比的方式，并利用置信度的概率来判断各时刻的错接线状态，相对于错接线研判模型等常规的单点数据分析方案而言更加可靠，排除了错接线排查过程中样本数据偶然误差的影响。
3、本发明在计算追退电量时采用的是边查找边计算的方法，即在利用双窗口查找错接线发生的起始时间点的同时，计算窗口内需追退的电量值，避免对数据的重复遍历；进一步缩短了计算追退电量所需的时间。
4、本发明为了让追退电量的计算更加精确，考虑了电量在尖、峰、平、谷不同时刻下的情况，同时为了减少互感器倍率因为负载变化带来的影响，采用以窗口为粒度的电量值计算，使得计算出的追退电量值更符合实际情况。
附图说明
图1为本发明实施例1中提供的一种基于滑动窗口的三相电能表错接线追退电量的计算方法的步骤流程图。
图2为本发明实施例1中，利用滑动窗口法分析错接线时刻的步骤流程图。
图3为本发明实施例2中提供的一种三相电能表错接线追退电量的计算***的***架构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步地详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本实施例提供一种基于滑动窗口的三相电能表错接线追退电量的计算方法，如图1所示，其包括如下步骤：
S1：利用一个错接线研判模型对电能表上传的周期性电力统计数据进行识别，得到对应的接线类型Y。
在现有的电力***中，各个电力用户的用电节点安装的电能表已经普遍采用带有通信模块的智能电能表，智能电能表每15分钟向用电信息采集***上传一次电力统计数据；每天上传96组数据包。
错接线研判模型是电网公司开发出的一种用来判断电能表接线方式的在线评估工具，该工具可以根据电能表上传的各种电力统计数据判断电能表当前的接线方式属于哪种类型，然后一个对应的接线类型Y的识别结果，并为相关数据添加一个接线类型的标签。
在现有供电方式的低压电网中，存在中性点接地和中性点不接地的两种制式***。三相三线制是在低压中性点非直接接地的***中，电器设备外壳接地后不与零钱连接，而仅与独立的接地装置连接，称为低压保护接地，这种供电方式叫三相三线制。电器设备外壳接地后再与零钱连接，称为保护接零，这种供电方式叫三相四线制。
对于以上两种采用不同的供电方式安装的电能表，存在的接线方式也各不相同。例如，在三相四线条件下，电压接线方式有2种情况，分别为正相序和逆相序。电流相序有6种情况，正相序有3种，逆相序也有3种。电流极性分为8种情况。则在电压接线、电流相序和电流极性的组合关系下，电能表的接线类型供有96种，接线情况对照表如表1所示。
表1：三相四线制的接线情况对照表
在表1所示的96种接线方式中，仅（Uabc）+ （IaIbIc）+（+i1+i2+i3）以及（Uacb）+（IaIcIb）+（+i1+i2+i3）这两种组合的接线方式被认为是正确接线，其余均定义为错误接线。所有，在三相四线制条件下，错误接线94种，正确接线2种。
在三相三线制供电方式下，电压接线方式包括6种，分为正相序1种，错相序2种，逆相序3种。电流相序分为2种，分别为正相序1种和逆相序1种，而电流极性则分为4种。在电压接线、电流相序和电流极性的组合关系下，电能表的接线类型供有48种，接线方式对照表如表2所示。
表2：三相三线制的接线情况对照表
在表2所示的48种接线方式中，仅（UaUbUc）+ （IaIc）+（Ia+Ic+）和（UcUbUa）+（IcIa）+（Ia+Ic+）这种组合的接线方式被认为是正确接线，其余均定义为错误接线。所以，在三相三线制条件下，错误接线46种，正确接线2种。
S2：根据识别结果记录每个电能表对应的历史状态数据，构成历史数据集。历史状态数据包括：电能表资产号ID、数据采样时刻T、计量数据、以及接线类型Y。
其中，电能表资产号ID可以是每台电能表的IMEI序列号，也可以采用电网***内部编码，每个电能表都具有唯一的一个资产号，因此可以将其作为电能表的设备识别号。数据采样时刻指的是电能表每次采集数据并向用电信息采集***上传数据的时刻。历史状态数据中的计量数据包括：CT、PT、日冻结正向有功电能示值的（尖、峰、平、谷）、以及日冻结反向有功电能示值（尖、峰、平、谷），等等。 其中，CT和PT分别表示电流互感器和电压互感器的变比系数。
台区的数据库会根据每个电能表资产号ID分类记录各个电能表的历史状态数据，记录的历史状态数据按照数据采样时刻T的先后顺序以此排列。
S3：根据电能表资产号ID查询错接线类型Y为异常的电能表的业务数据，获取对应电能表的装表时间。
在本实施例中，将电能表装表或换表的时刻作为排查的初始时刻，该时刻是最可能发生错接线的时刻。以此应当优先开始排查，同时将其作为起始点也可以降低排查过程处理的历史数据的数据量。
每台电能表在新装或更换时，都会由后台管理中心派发相关的业务单，因此本实施例选择通过查询业务数据来确定存在错接线异常的电能表的装表时间。其中，对于一个新装电力用户，则将该电力节点安装电能表的时间作为装表时间。对于存在换表记录的电力用户，则将该电力节点最近一次更换电能表的时间记为装表时间。
S4：采用滑动窗口方法对历史数据进行分析，得到任意电能表的错接线时刻。
如图2所示，本实施例中错接线时刻的分析过程如下：
S41：获取任意一个存在异常的电能表IDi的所有历史数据，提取其中每组关联的采样时刻Ti和接线类型Yi并生成一个数据对Ai：
Ai=（Ti，Yi）。
S42：根据采样时刻对数据对Ai进行排列，得到一个数据队列D：
D={（T1，Y1），（T2，Y2）…（Tn，Yn）}；
上式中，n表示历史数据中采集到的数据包的数量。
S43：从数据队列中找到与当前电能表的装表时间在时间上相对应的数据对，定义其为起始数据对Au：
Au=（Tu，Yu）。
S45：根据预设的窗口大小j，分别以起始数据对Au为边界向数据队列D两侧延展，生成对应的前窗队列B和后窗队列C。
前窗队列B和后窗队列C的表达式如下：
。
S46：利用以下的概率函数计算前窗队列B和后窗队列C的接线错误置信度PB和PC：
，
上式中，C表示预设的概率阈值；F（Y i ）是一个用于区分第i个数据对Ai中的接线类型Yi是否数据错接线方式的判别函数，是则F（Y i ）=1，否则F（Y i ）=0。
S47：判断PB PC=1，是否成立，是则将起始数据对Au对应的采样时刻作为错接线时刻t0。否则继续判断PB的值，调整起始数据对Au，开始下一循环：
（1）当PB=1，则将起始数据对Au前移j个单位，返回执行步骤S46。
（2）当PB=0，则将起始数据对Au后移j个单位，返回执行步骤S46。
S5：根据错接线期间的接线类型Y，查询得到对应的更正系数K。不同的接线类型在计量时会产生不同的误差，本实施例预先比较每类接线类型造成的计量结果偏差，并为对应的接线方式赋予一个更正系数K。对于正常的接线方式，其更正系数为1。当某种接线方式会导致电能表电量少计，则对应的更正系数则大于1。当某种接线方式会导致电能表电量多计，则对应的更正系数小于1。
实际测量每种接线类型Y在测试用电状态下的计量时功率PY，则任意一种接线类型Y对应的更正系数KY的计算公式如下：
，
上式中，P表示标准接线方式在测试用电状态下的计量时功率。
S6：错接线时刻分析过程中，同步利用历史状态数据中的计量数据统计出各窗口时段的错误电量Q，并利用下式计算出追退电量ΔQ：
ΔQ=（K-1）• Q 。
本实施例中，错误电量的累计方法如下：
S61：通过下式计算日冻结的正向有功电量q1（尖、峰、平、谷）：
q1（尖、峰、平、谷）= [错接线时刻日冻结的正向有功电能示值（尖、峰、平、谷）- 当前时刻日冻结的正向有功电能示值（尖、峰、平、谷）]* PT * CT。
S62：通过下式计算日冻结的反向有功电量q2（尖、峰、平、谷）：
q2（尖、峰、平、谷）= [错接线时刻日冻结的反向有功电能示值（尖、峰、平、谷）- 当前时刻日冻结的反向有功电能示值（尖、峰、平、谷）] * PT * CT。
S63：通过下式计算总正向有功电量Q1：
Q1 = q1（尖） + q1（峰） + q1（平） + q1（谷）。
S64：通过下式计算总反向有功电量Q2：
Q2 = q2（尖） + q2（峰） + q2（平） + q2（谷）。
S65：通过下式计算错误电量Q：
Q = Q1 – Q2 。
实施例2
在实施例1中方案的基础上，本实施例进一步提供一种三相电能表错接线追退电量的计算***。该***即为执行实施例1中方法的数据处理***。该***采用如实施例1的基于滑动窗口的三相电能表错接线追退电量的计算方法，根据电能表上传的计量数据和错接线研判模型输出的接线类型，生成当前电能表错接线期间产生的追退电量。
如图3所示，该三相电能表错接线追退电量的计算***包括：数据采集模块、历史数据库、业务数据查询模块、错接线时刻分析模块、错误电量统计模块、以及追退电量计算模块。
其中，数据采集模块用于将电能表上传的电力统计数据输入到一个错接线研判模型，并获取错接线研判模型输出的接线类型的识别结果。
历史数据库用于获取数据采集模块输出的接线类型，并根据电能表的资产号分类记录每个电能表的历史状态数据。历史状态数据包括：电能表资产号、数据采样时刻、计量数据、以及接线类型。
业务数据查询模块用于根据电能表资产号查询一个台区的业务数据库，检索到当前电能表的装表时间。
错接线时刻分析模块包括数据队列生成单元，窗口队列生成单元、错误置信度计算单元，错接线时刻判断单元。数据队列生成单元用于提取存在异常的电能表的历史数据中每组关联的采样时刻和接线类型并生成一个数据对。然后将数据对按时间排列得到数据队列。窗口队列生成单元用于以装表时间对应的数据对为临界点，向数据队列两端延展，得到前窗队列和后窗队列。错误置信度计算单元用于按照预设的概率函数计算前窗队列和后窗队列的接线错误置信度。错接线时刻判断单元用于在前窗队列和后窗队列的接线错误置信度不同时，将起始数据对对应的采样时刻作为错接线时刻。若二者的接线错误置信度同为1则将起始数据对前移，若二者的接线错误置信度同为0则将起始数据对后移，然后重新生成窗口队列。
错误电量统计模块用于根据电能表的计量数据统计出其在错接线期间产生的错误电量。
追退电量计算模块用于根据接线类型查询得到修正系数，然后根据修正系数和错误电量计算出错接线期间产生的追退电量。
实施例3
本发明还提供了一种三相电能表错接线追退电量的核算工具，其包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序。处理器执行计算机程序时，创建出如实施例2中的三相电能表错接线追退电量的计算***，然后执行如实施例1的基于滑动窗口的三相电能表错接线追退电量的计算方法的步骤，根据电能表上传的计量数据生成对应的催接线追退电量。
该型三相电能表错接线追退电量的核算工具本质上是一种用于实现数据处理和指令生成的计算机设备，其包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序。本实施例中提供的计算机设备可以是能执行程序的智能终端、平板电脑、笔记本电脑、台式计算机、机架式服务器、刀片式服务器、塔式服务器或机柜式服务器(包括独立的服务器，或者多个服务器所组成的服务器集群)等。本实施例的计算机设备至少包括但不限于：可通过***总线相互通信连接的存储器、处理器。
本实施例中，存储器(即可读存储介质)包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等)、随机访问存储器(RAM)、静态随机访问存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁性存储器、磁盘、光盘等。在一些实施例中，存储器可以是计算机设备的内部存储单元，例如该计算机设备的硬盘或内存。
在另一些实施例中，存储器也可以是计算机设备的外部存储设备，例如该计算机设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card ，SMC)，安全数字(SecureDigital ，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。当然，存储器还可以既包括计算机设备的内部存储单元也包括其外部存储设备。本实施例中，存储器通常用于存储安装于计算机设备的操作***和各类应用软件等。此外，存储器还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的各类数据。
处理器在一些实施例中可以是中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、图像处理器GPU(Graphics Processing Unit)、控制器、微控制器、微处理器、或其他数据处理芯片。该处理器通常用于控制计算机设备的总体操作。本实施例中，处理器用于运行存储器中存储的程序代码或者处理数据。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于滑动窗口的三相电能表错接线追退电量的计算方法，其特征在于，其包括如下步骤：
S1：利用一个错接线研判模型对电能表上传的周期性电力统计数据进行识别，得到对应的接线类型Y；
S2：根据识别结果记录每个电能表对应的历史状态数据，构成历史数据集；
所述历史状态数据包括：电能表资产号ID、数据采样时刻T、计量数据、以及接线类型Y；
S3：根据电能表资产号ID查询错接线类型Y为异常的电能表业务数据，获取对应电能表的装表时间；
S4：采用滑动窗口方法对历史数据进行分析，得到错接线时刻，过程如下：
S41：获取任意一个存在异常的电能表IDi的所有历史数据，提取其中每组关联的采样时刻Ti和接线类型Yi并生成一个数据对Ai：Ai=（Ti，Yi）；
S42：根据采样时刻对数据对Ai进行排列，得到一个数据队列D：D={（T1，Y1），（T2，Y2）…（Tn，Yn）}；
S43：从数据队列中找到与当前电能表的装表时间在时间上相对应的数据对，定义其为起始数据对Au：Au=（Tu，Yu）；
S45：根据预设的窗口大小j，分别以起始数据对Au为边界向数据队列D两侧延展，生成对应的前窗队列B和后窗队列C；
S46：利用以下的概率函数计算前窗队列B和后窗队列C的接线错误置信度PB和PC：
，
上式中，C表示预设的概率阈值；F（Y i ）是一个用于区分第i个数据对Ai中的接线类型Yi是否数据错接线方式的判别函数，是则F（Y i ）=1，否则F（Y i ）=0；
S47：判断PB PC=1，是否成立，是则将起始数据对Au对应的采样时刻作为错接线时刻t0；否则继续判断PB的值，调整起始数据对Au，开始下一循环：
（1）当PB=1，则将起始数据对Au前移j个单位，返回执行步骤S46；
（2）当PB=0，则将起始数据对Au后移j个单位，返回执行步骤S46；
S5：根据错接线期间的接线类型Y，查询得到对应的更正系数K；
S6：错接线时刻分析过程中，同步利用历史状态数据中的计量数据统计出各窗口时段的错误电量Q，并利用下式计算出追退电量ΔQ：
ΔQ=（K-1）• Q 。
2.如权利要求1所述的基于滑动窗口的三相电能表错接线追退电量的计算方法，其特征在于：步骤S1中，电能表每15分钟上传一次电力统计数据；错接线研判模型生成一个对应的接线类型Y的识别结果。
3.如权利要求1所述的基于滑动窗口的三相电能表错接线追退电量的计算方法，其特征在于：步骤S1识别出的接线类型Y中，在三相四线条件下，所述接线类型Y分为96种；其中，错误接线94种，正确接线2种；在三相三线条件下，所述接线类型Y分为48种；其中，错误接线46种，正确接线2种。
4.如权利要求1所述的基于滑动窗口的三相电能表错接线追退电量的计算方法，其特征在于，步骤S2中，所述历史状态数据中的计量数据包括：CT、PT、日冻结正向有功电能示值的（尖、峰、平、谷）、以及日冻结反向有功电能示值（尖、峰、平、谷）。
5.如权利要求1所述的基于滑动窗口的三相电能表错接线追退电量的计算方法，其特征在于：步骤S3中，对于一个新装电力用户，则将该电力节点安装电能表的时间作为装表时间；对于存在换表记录的电力用户，则将该电力节点最近一次更换电能表的时间记为装表时间。
6.如权利要求1所述的基于滑动窗口的三相电能表错接线追退电量的计算方法，其特征在于，步骤S45中，所述前窗队列B和后窗队列C的表达式如下：
。
7.如权利要求1所述的基于滑动窗口的三相电能表错接线追退电量的计算方法，其特征在于：步骤S5中，实际测量每种接线类型Y在测试用电状态下的计量时功率PY，则任意一种接线类型Y对应的更正系数KY的计算公式如下：
，
上式中，P表示标准接线方式在测试用电状态下的计量时功率。
8.如权利要求4所述的基于滑动窗口的三相电能表错接线追退电量的计算方法，其特征在于，步骤S6中，所述错误电量Q的计算过程如下：
S61：通过下式计算日冻结的正向有功电量q1（尖、峰、平、谷）：
q1（尖、峰、平、谷）= [错接线时刻日冻结的正向有功电能示值（尖、峰、平、谷）- 当前时刻日冻结的正向有功电能示值（尖、峰、平、谷）]* PT * CT；
S62：通过下式计算日冻结的反向有功电量q2（尖、峰、平、谷）：
q2（尖、峰、平、谷）= [错接线时刻日冻结的反向有功电能示值（尖、峰、平、谷）- 当前时刻日冻结的反向有功电能示值（尖、峰、平、谷）] * PT * CT；
S63：通过下式计算总正向有功电量Q1：
Q1 = q1（尖） + q1（峰） + q1（平） + q1（谷）；
S64：通过下式计算总反向有功电量Q2：
Q2 = q2（尖） + q2（峰） + q2（平） + q2（谷）；
S65：通过下式计算错误电量Q：
Q = Q1 – Q2 。
9.一种三相电能表错接线追退电量的计算***，其特征在于，其采用如权利要求1-8中任意一项所述的基于滑动窗口的三相电能表错接线追退电量的计算方法，根据电能表上传的计量数据和错接线研判模型输出的接线类型Y，生成当前电能表错接线期间产生的追退电量ΔQ；所述三相电能表错接线追退电量的计算***包括：
数据采集模块，其用于将电能表上传的电力统计数据输入到一个错接线研判模型，并获取所述错接线研判模型输出的接线类型的识别结果；
历史数据库，其用于获取所述数据采集模块输出的接线类型，并根据电能表的资产号分类记录每个电能表的历史状态数据，所述历史状态数据包括：电能表资产号、数据采样时刻T、计量数据、以及接线类型；
业务数据查询模块，其用于根据电能表资产号查询一个台区的业务数据库，检索到当前电能表的装表时间；
错接线时刻分析模块，其包括数据队列生成单元，窗口队列生成单元、错误置信度计算单元，错接线时刻判断单元；所述数据队列生成单元用于提取存在异常的电能表的历史数据中每组关联的采样时刻和接线类型并生成一个数据对；然后将数据对按时间排列得到数据队列；所述窗口队列生成单元用于以装表时间对应的数据对为临界点，向数据队列两端延展，得到前窗队列和后窗队列；所述错误置信度计算单元用于按照预设的概率函数计算前窗队列和后窗队列的接线错误置信度；所述错接线时刻判断单元用于在前窗队列和后窗队列的接线错误置信度不同时，将起始数据对对应的采样时刻作为错接线时刻；若二者的接线错误置信度同为1则将起始数据对前移，若二者的接线错误置信度同为0则将起始数据对后移，然后重新生成窗口队列；
错误电量统计模块，所述错误电量统计模块用于根据电能表的计量数据统计出其在错接线期间产生的错误电量；
追退电量计算模块，其用于根据接线类型查询得到修正系数，然后根据修正系数和错误电量计算出错接线期间产生的追退电量。
10.一种三相电能表错接线追退电量的核算工具，其特征在于，其包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时，执行如权利要求1-8中任意一项所述的基于滑动窗口的三相电能表错接线追退电量的计算方法的步骤，根据电能表上传的计量数据生成对应的催接线追退电量。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117150329A (zh) * 2023-10-30 2023-12-01 国网冀北电力有限公司 一种基于长短期聚类相似度加权的三相三线电能表错接线研判方法
CN117150191A (zh) * 2023-10-30 2023-12-01 国网冀北电力有限公司 一种数字化电表错接线追退电量计算方法及***

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040215401A1 (en) * 2003-04-25 2004-10-28 Krane Dan Edward Computerized analysis of forensic DNA evidence
US20050059301A1 (en) * 2003-09-11 2005-03-17 Super Talent Electronics Inc. Dual-Personality Extended-USB Plug and Receptacle with PCI-Express or Serial-AT-Attachment Extensions
CN103499737A (zh) * 2013-09-24 2014-01-08 国家电网公司 三相三线电能表错误接线退补电量获取方法
CN111487561A (zh) * 2020-04-27 2020-08-04 国网河北省电力有限公司保定供电分公司 一种分析电能计量二次接线错误及计算其正确电量的方法
CN111965418A (zh) * 2020-07-22 2020-11-20 国网内蒙古东部电力有限公司赤峰供电公司 一种电能计量装置异常检测与电量追补方法及***
CN114356832A (zh) * 2021-12-30 2022-04-15 国网青海省电力公司西宁供电公司 一种用于电量退补的专用计算器
CN114966193A (zh) * 2022-06-27 2022-08-30 广东电网有限责任公司 一种计量装置故障电量追补计算方法和装置
CN115541989A (zh) * 2022-09-06 2022-12-30 国网天津市电力公司 一种电能表错接线计量功率为0情况下更正电量的方法
CN116128499A (zh) * 2023-01-03 2023-05-16 贵州电网有限责任公司信息中心 一种基于电网平台的现货交易电量结算***

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040215401A1 (en) * 2003-04-25 2004-10-28 Krane Dan Edward Computerized analysis of forensic DNA evidence
US20050059301A1 (en) * 2003-09-11 2005-03-17 Super Talent Electronics Inc. Dual-Personality Extended-USB Plug and Receptacle with PCI-Express or Serial-AT-Attachment Extensions
CN103499737A (zh) * 2013-09-24 2014-01-08 国家电网公司 三相三线电能表错误接线退补电量获取方法
CN111487561A (zh) * 2020-04-27 2020-08-04 国网河北省电力有限公司保定供电分公司 一种分析电能计量二次接线错误及计算其正确电量的方法
CN111965418A (zh) * 2020-07-22 2020-11-20 国网内蒙古东部电力有限公司赤峰供电公司 一种电能计量装置异常检测与电量追补方法及***
CN114356832A (zh) * 2021-12-30 2022-04-15 国网青海省电力公司西宁供电公司 一种用于电量退补的专用计算器
CN114966193A (zh) * 2022-06-27 2022-08-30 广东电网有限责任公司 一种计量装置故障电量追补计算方法和装置
CN115541989A (zh) * 2022-09-06 2022-12-30 国网天津市电力公司 一种电能表错接线计量功率为0情况下更正电量的方法
CN116128499A (zh) * 2023-01-03 2023-05-16 贵州电网有限责任公司信息中心 一种基于电网平台的现货交易电量结算***

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
任玮萌 等: "计量与采集业务网格化融合体系研究与应用", 电子技术与软件工程 *
任鹏;李;陶鹏;武超飞;李涵;张颖琦;: "智能电能表反向有功电量走字原因分析", 河北电力技术, no. 01 *
张文爱;高蜀燕;邸哲清;张兴忠;: "基于PDA的电能计量装置异常分析***", 电测与仪表, no. 03 *
张炯华: "基于机器学习的电费数据异常智能检测技术研究", 信息科技辑 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117150329A (zh) * 2023-10-30 2023-12-01 国网冀北电力有限公司 一种基于长短期聚类相似度加权的三相三线电能表错接线研判方法
CN117150191A (zh) * 2023-10-30 2023-12-01 国网冀北电力有限公司 一种数字化电表错接线追退电量计算方法及***
CN117150329B (zh) * 2023-10-30 2024-01-30 国网冀北电力有限公司 一种基于长短期聚类相似度加权的三相三线电能表错接线研判方法
CN117150191B (zh) * 2023-10-30 2024-01-30 国网冀北电力有限公司 一种数字化电表错接线追退电量计算方法及***

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