一种基于电压降的低压台区线路异常检测系统及方法与流程

1.本发明涉及一种基于电压降的低压台区线路异常检测系统及方法，属于台区线路异常检测技术领域。


背景技术：

2.随着社会经济发展，全球工业化水平不断提高，用电量和用电负荷日益增高，现代化电力治理水平的要求也在不断攀升。配网供电问题关乎居民用电环境和生活质量，提升低压供电治理水平，保障居民用电高质量发展，满足用户需求是供电公司履行社会责任的基本要求。
3.在供电公司电力质量治理过程中，线路异常频繁发生，常会引起线路损耗或是存在安全隐患，对供电公司的生产经营造成影响，也决定供电企业经济效益的高低。为解决这一问题，供电公司也采取了一些技术手段，在日常规划设计、生产经营过程中已对线路损耗等异常对各个台区进行分析和管理。但随着电力治理要求的提高，对于供电质量和线路异常的管理也提出了更高的要求，现有的针对整个台区的管理方式相对粗犷，不能满足精细化管理和精益化服务的要求。为了达到这个目标，需在此基础上进一步细化管理，而台区用户电表的实际压降常可以反映出台区线路质量情况，因此本发明提出基于电压降的低压台区线路异常检测方法来研判单个表计或是表箱的接线线路异常，进一步提升供电公司的低压供电治理水平，提升企业的经济效益。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种基于电压降的低压台区线路异常检测系统及方法，通过量化计算单个低压用户的压降偏差范围，从而研判单个表计或是表箱接线异常，解决用电隐患。
5.为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：
6.第一方面，本发明提供了一种基于电压降的低压台区线路异常检测方法，包括：
7.获取线路基础数据和用户侧数据；
8.根据线路基础数据和用户侧数据计算电能表的理论压降；
9.根据用户侧数据计算户表实际压降；
10.根据户表实际压降与电能表的理论压降计算实际压降超出理论压降的偏差率；
11.根据实际压降超出理论压降的偏差率进行异常判定；
12.根据同一表箱内判定为存在异常的电能表占比判断表箱线路异常情况。
13.进一步的，所述线路基础数据包括导线电阻率、供电半径和导线标称截面积，所述用户侧数据包括测定户表的实时功率、变压器的输出电压和测定的户表实际电压值。
14.进一步的，所述电能表的理论压降的计算公式为：
15.16.其中，p为测定户表的实时功率，u
p
为变压器的输出电压，ρ为导线电阻率，l为供电半径，s为导线标称截面积，δu
l
为电能表的理论压降。
17.进一步的，所述户表实际压降的计算公式为：
18.δus＝u
p-u
19.其中，u
p
为变压器的输出电压，u为测定的户表实际电压值，δus为电能表的实际压降。
20.进一步的，所述实际压降超出理论压降的偏差率的计算公式为：
[0021][0022]
其中，η为实际压降超出理论压降的偏差率，δus为电能表的实际压降，δu
l
为电能表的理论压降。
[0023]
进一步的，根据实际压降超出理论压降的偏差率进行异常判定，包括：响应于实际压降超出理论压降的偏差率不小于10％的信号，判定为存在异常，否则为不存在异常。
[0024]
进一步的，根据同一表箱内判定为存在异常的电能表占比判断表箱线路异常情况，包括：响应于同一表箱内判定为存在异常的电能表占比不小于50％的信号，则判定为表箱线路存在异常，否则判定为单个表计线路存在异常。
[0025]
第二方面，本发明提供了一种基于电压降的低压台区线路异常检测系统，包括：
[0026]
数据采集模块：用于获取线路基础数据和用户侧数据；
[0027]
理论压降计算模块：用于根据线路基础数据和用户侧数据计算电能表的理论压降；
[0028]
实际压降计算模块：用于根据用户侧数据计算户表实际压降；
[0029]
偏差率计算模块：用于根据户表实际压降与电能表的理论压降计算实际压降超出理论压降的偏差率；
[0030]
电能表异常判定模块：用于根据实际压降超出理论压降的偏差率进行异常判定；
[0031]
表箱异常判定模块：用于根据同一表箱内判定为存在异常的电能表占比判断表箱线路异常情况。
[0032]
第三方面，本发明提供了一种基于电压降的低压台区线路异常检测装置，包括处理器及存储介质；
[0033]
所述存储介质用于存储指令；
[0034]
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据上述任一项所述方法的步骤。
[0035]
第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述任一项所述方法的步骤。
[0036]
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：
[0037]
本发明针对每个低压用户的线路压降进行量化计算，得出一户一压降数据，通过量化计算单个低压用户的压降偏差范围，从而研判单个表计或是表箱接线异常，解决用电隐患，为供电公司精细化管理提供数据和技术支撑，从而提高线路异常研判的及时性和精准性，达到降本增效的目标。
附图说明
[0038]
图1是本发明实施例一提供的低压用户接入采集系统示意图；
[0039]
图2是本发明实施例一提供的低压用户压降检测线路异常方法的实现步骤示意图；
[0040]
图3是本发明实施例一提供的低压用户压降检测线路异常方法的流程图。
具体实施方式
[0041]
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0042]
实施例一：
[0043]
本实施例提出一种基于电压降的低压台区线路异常检测方法，采用如下技术方案：
[0044]
一、构建线路压降计算模型：
[0045]
二、利用户表功率、电压、线路导体电阻率、供电半径、导线标称截面积值得出压降计算公式如下：
[0046][0047]
其中：p为有功功率，单位为kw；ρ为导线电阻率，单位为μω
·
m；l在一般压降计算公式中为线路长度，但在实际计算中，线路长度往往无法进行精确测量和计算，本发明中通过供电半径值来进行计算，单位为m；u为电压，单位为v；s为导线标称截面积，单位为mm2。
[0048]
三、线路异常研判方法：
[0049]
结合江苏采集系统每日采集实时功率数据，基于以上模型计算理论压降值，测定单个低压单相用户表的实际压降值，与理论压降比较，得出压降是否异常，进而判断电表或表箱所接线路是否存在异常。
[0050]
以下将结合附图，对本发明的技术方案进行详细说明。
[0051]
图1为低压用户接入采集系统示意图：
[0052]
示意图主要内容包括：低压居民、非居民用户；配电台区变压器、集中器、分支箱、表箱、电能表；采集系统主站。低压居民、非居民用户端接电能表，电能表统一放置在表箱中，表箱通过分支箱连接到变压器，同时通过采集终端(集中器)将功率、电压等数据返回至采集系统主站。其中，电能表类型区分为三相、单相电能表，本发明中主要计算的单相电能表的压降检测法。图中所示通讯连接通过高速电力载波hplc通信方式，因此支持每日采集实时功率数据提供量化计算。
[0053]
图2为低压用户压降异常检测方法的实现步骤图。具体包括如下五个步骤：
[0054]
s1.获取线路供电半径、导线截面积、导线电阻率等基础数据。
[0055]
s101.获取线路供电半径：低压供电半径是指从配电变压器到最远负荷点的线路距离，该值根据不同台区的实际情况获得，单位是m。
[0056]
s102.获取导线截面面积：根据电缆型号和材质，确定导线的标称截面面积，单位是mm2。
[0057]
s103.获取导线电阻率：确定导线材质是铜芯或是铝芯，根据不同材质确定其电阻率，单位是μω
·
m。
[0058]
s2.采集用户侧电表功率、变压器输出电压、用户侧电压等数据。
[0059]
s201.采集户表功率，户表功率单相表为每日实时采集到的日功率值，单位为kw。
[0060]
s202.采集台区变压器输出电压数据，为计算理论压降做数据支撑。
[0061]
s203.采集测定用户电表的电压数据，为计算实际压降做数据支撑。
[0062]
s3.依据不同的导线截面积、导线材质计算理论压降。
[0063]
s301.依据压降计算公式计算户表理论压降：
[0064][0065]
其中，p为测定户表的实时功率，u
p
为变压器的输出电压，ρ为导线电阻率，l为供电半径，s为导线标称截面积，δu
l
为电能表的理论压降。
[0066]
s4.计算户表实际压降，与理论压降进行比较得到偏差。
[0067]
s401.计算测定户表的实际压降：
[0068]
δus＝u
p-u
[0069]
其中，u
p
为变压器的输出电压，u为测定的户表实际电压值，δus为电能表的实际压降。
[0070]
s402.比较实际压降与理论压降值，计算实际压降超出理论压降的偏差率：
[0071][0072]
s403.判定异常：若实际压降δus超过其理论压降δu
l
的10％，即η》＝10％，判断为存在异常。
[0073]
s5.统计压降超出偏差范围的表计数量，判断表计或是表箱线路异常。
[0074]
s501.根据步骤s4，计算同一表箱内各个电能表的偏差情况，并统计偏差值η》＝10％的表计数量n。
[0075]
s502.根据上一步s501统计出的表计数量进一步研判，若n》＝表计总数的50％，则判定为表箱线路存在异常。
[0076]
s503.进一步的，若n《表计总数的50％，则判定为单个表计线路存在异常。
[0077]
图3为低压用户压降异常检测方法的流程图，具体为：首先获取户表所接线路供电半径、导线截面面积、导线电阻率等基础数据；然后通过采集系统主站采集到户表功率、变压器电压、户表电压数据；进一步通过压降计算公式计算理论压降；进一步根据压降计算公式计算单个表计实际压降；进一步计算同一表箱内单个表计实际压降偏差，并判断压降偏差范围：若实际压降小于理论压降的10％，流程结束；若实际压降大于或等于理论压降的10％，则判定为异常；将同一表箱内所有户表进行压降偏差判断，若偏差表计数量大于等于表箱内总数的50％，则判定为该表箱接线线路异常，否则为单个表计接线线路异常，流程结束。
[0078]
综上，本方案主要应用于低压用户线路管理。该技术方法基于线路的基础数据，采集系统的实时采集数据，计算低压用户侧实际压降并与理论压降比较，进行判断单个表计
或是表箱线路异常。采用该技术方法构建的低压用户压降检测线路异常研判模型有效提高了低压用户线路异常研判的效率和精准性，助力供电公司精细化管理服务水平。
[0079]
实施例二：
[0080]
一种基于电压降的低压台区线路异常检测系统，可实现实施例一所述的一种基于电压降的低压台区线路异常检测方法，包括：
[0081]
数据采集模块：用于获取线路基础数据和用户侧数据；
[0082]
理论压降计算模块：用于根据线路基础数据和用户侧数据计算电能表的理论压降；
[0083]
实际压降计算模块：用于根据用户侧数据计算户表实际压降；
[0084]
偏差率计算模块：用于根据户表实际压降与电能表的理论压降计算实际压降超出理论压降的偏差率；
[0085]
电能表异常判定模块：用于根据实际压降超出理论压降的偏差率进行异常判定；
[0086]
表箱异常判定模块：用于根据同一表箱内判定为存在异常的电能表占比判断表箱线路异常情况。
[0087]
实施例三：
[0088]
本发明实施例还提供了一种基于电压降的低压台区线路异常检测装置，可实现实施例一所述的一种基于电压降的低压台区线路异常检测方法，包括处理器及存储介质；
[0089]
所述存储介质用于存储指令；
[0090]
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行下述方法的步骤：
[0091]
获取线路基础数据和用户侧数据；
[0092]
根据线路基础数据和用户侧数据计算电能表的理论压降；
[0093]
根据用户侧数据计算户表实际压降；
[0094]
根据户表实际压降与电能表的理论压降计算实际压降超出理论压降的偏差率；
[0095]
根据实际压降超出理论压降的偏差率进行异常判定；
[0096]
根据同一表箱内判定为存在异常的电能表占比判断表箱线路异常情况。
[0097]
实施例四：
[0098]
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，可实现实施例一所述的一种基于电压降的低压台区线路异常检测方法，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现下述方法的步骤：
[0099]
获取线路基础数据和用户侧数据；
[0100]
根据线路基础数据和用户侧数据计算电能表的理论压降；
[0101]
根据用户侧数据计算户表实际压降；
[0102]
根据户表实际压降与电能表的理论压降计算实际压降超出理论压降的偏差率；
[0103]
根据实际压降超出理论压降的偏差率进行异常判定；
[0104]
根据同一表箱内判定为存在异常的电能表占比判断表箱线路异常情况。
[0105]
本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产
品的形式。
[0106]
本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0107]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0108]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0109]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。