一种智能电表运行误差监测方法及系统

本发明涉及智能电表，特别是指一种智能电表运行误差监测方法及系统。

背景技术：

1、在传统的电表监测方法中，通常是通过定期的校验和人工检测来确保电表的准确性。然而，这种方法存在效率低下、实时性差等问题，难以及时发现和纠正电表运行中的误差。为了解决这一问题，近年来出现了一些智能电表运行误差监测方法，这些方法通过收集电表的运行数据，利用数据分析技术来监测电表的运行状态。

2、然而，现有的智能电表误差监测方法在数据处理方面仍存在一些缺陷：

3、一些监测方法可能只关注电表的电量数据，而忽视了电流、电压和功率等关键参数。这些数据对于全面评估电表的运行状态和计算运行误差至关重要。

4、电表的使用环境和型号会对其运行状态产生影响。现有的监测方法可能未能充分考虑这些因素，导致误差计算的准确性不高。缺乏一个能够根据电表使用环境和型号动态调整的机制。

5、部分监测方法的数据处理过程较为复杂，无法做到实时监测和反馈。在电力系统运行过程中，及时发现并处理电表误差至关重要，因此，监测方法的实时性有待提高。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种智能电表运行误差监测方法及系统，可以更准确地计算出电表的实时运行误差，从而提高数据处理的精确性和电表读数的可信度。

2、为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

3、第一方面，一种智能电表运行误差监测方法，所述方法包括：

4、周期性收集智能电表的运行数据，包括电流值、电压值、功率值以及电量数据；

5、根据智能电表的运行数据、使用环境以及电表型号，生成一个调整因子；

6、根据运行数据以及调整因子，计算出智能电表的实时运行误差；

7、将实时运行误差与预设的误差阈值进行比较，当实时运行误差超过误差阈值时，触发误差超标警示；

8、记录并存储触发误差超标警示的智能电表的标识、超标时间、超标误差值以及相关的运行数据；

9、对触发误差超标警示的智能电表进行故障诊断，以得到故障诊断结果；

10、根据故障诊断结果，对智能电表进行修复或者更换。

11、进一步的，根据智能电表的运行数据、使用环境以及电表型号，生成一个调整因子，包括：

12、根据智能电表的运行数据、使用环境以及电表型号，通过

13、计算调整因子；

14、其中，af表示调整因子；a1和a2表示权重系数；ic和vc分别表示当前电流和电压有效值；ih和vh分别表示历史电流和电压有效值；b1和b2表示权重系数；td表示当前温度与标准温度的差值；ts表示标准温度；hd表示当前湿度与标准湿度的差值；hs表示标准湿度；c1和c2表示权重系数；pfc表示当前功率因数；pfh表示历史功率因数；m表示用于调整不同型号智能电表测量误差的参数；d表示权重系数；hdc表示当前谐波失真；hdh表示历史谐波失真。

15、进一步的，根据运行数据以及调整因子，计算出智能电表的实时运行误差，包括：

16、根据运行数据以及调整因子，通过计算出智能电表的实时运行误差r；

17、其中，α、β、γ和δ表示权重系数；pc和ph分别表示当前功率和历史功率的值；ec和eh分别表示当前电量和历史电量的值。

18、进一步的，对触发误差超标警示的智能电表进行故障诊断，以得到故障诊断结果，包括：

19、确定故障诊断的参数空间，包括故障类型、故障位置；

20、初始化粒子群，粒子群中每个粒子代表一种故障方案，包括电流通道故障、电压通道故障和计量电路故障的参数组合；

21、构建用于评估每种故障方案与实际情况匹配程度的适应度函数；

22、通过迭代，更新每个粒子的速度和位置，以得到最终的故障方案；

23、根据最终的故障方案，确定具体的故障类型，包括电流通道故障、电压通道故障和计量电路故障。

24、进一步的，适应度函数的计算公式为：

25、

26、其中，α、β和γ是权重系数；是实际测量数据与模拟数据之间的绝对误差之和；表示与故障方案x相关的误差项之和；表示与故障方案x相关的诊断信息差异之和；i是用于索引实际测量数据点的变量，n是实际测量数据点的总数；j是用于索引与故障方案x相关的误差项的变量；k是误差项的总数；k是用于索引与故障方案x相关的诊断信息差异的变量，l是诊断信息差异的总数。

27、进一步的，更新每个粒子的速度和位置，其中，速度的更新公式为：

28、

29、其中，表示粒子i在维度d上第t+1次迭代时的速度；w(t)是随时间t动态变化的惯性权重；表示粒子i在维度d上第t次次迭代时的速度；c1(t)表示随时间t变化的学习因子；r1表示在[0,1]范围内的随机数；pid表示粒子i在维度d上的个体最终的位置；表示粒子i在维度d上第t次迭代时的位置；c2(t)表示随时间t变化的学习因子；r2表示在[0,1]范围内的随机数；gd表示整个粒子群在维度d上的全局最终的位置；c3(t)表示随时间t变化的学习因子；r3表示在[0,1]范围内的随机数；ld表示粒子i邻域内的最终的位置；∈表示随机扰动项；

30、其中，wmax表示惯性权重的最大值；wmin表示惯性权重的最小值；t表示当前的迭代次数；t表示总的迭代次数。

31、进一步的，更新每个粒子的速度和位置，其中，位置的更新公式为：

32、

33、其中，λ是控制s形曲线斜率的参数，sigmoid函数用于将速度映射到区间内；表示粒子i在维度d上第t+1次迭代时的位置。

34、第二方面，一种智能电表运行误差监测装置，包括：

35、获取模块，用于周期性收集智能电表的运行数据，包括电流值、电压值、功率值以及电量数据；

36、生成模块，用于根据智能电表的运行数据、使用环境以及电表型号，生成一个调整因子；

37、计算模块，用于根据运行数据以及调整因子，计算出智能电表的实时运行误差；

38、比较模块，用于将实时运行误差与预设的误差阈值进行比较，当实时运行误差超过误差阈值时，触发误差超标警示；

39、记录模块，用于记录并存储触发误差超标警示的智能电表的标识、超标时间、超标误差值以及相关的运行数据；

40、诊断模块，用于对触发误差超标警示的智能电表进行故障诊断，以得到故障诊断结果；

41、处理模块，用于根据故障诊断结果，对智能电表进行修复或者更换。

42、第三方面，一种计算设备，包括：

43、一个或多个处理器；

44、存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现上述方法。

45、第四方面，一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有程序，该程序被处理器执行时实现上述方法。

46、本发明的上述方案至少包括以下有益效果：

47、通过周期性收集智能电表的运行数据(如电流值、电压值、功率值及电量数据)，该方法能够实时监测电表的运行状态。结合调整因子，可以更准确地计算出电表的实时运行误差，从而提高数据处理的精确性和电表读数的可信度。

48、通过将实时运行误差与预设的误差阈值进行比较，一旦误差超标，系统能立即触发警示。这种即时的反馈机制有助于工作人员迅速响应并处理异常情况，减少因电表误差造成的经济损失或资源浪费。

49、该方法能够记录并存储触发误差超标警示的电表信息，包括超标时间、超标误差值以及相关的运行数据。通过对触发警示的电表进行故障诊断，能够更精确地定位问题所在，进而根据诊断结果对电表进行针对性修复或更换。这种智能化的处理方式不仅提高了工作效率，也降低了维修成本。整个监测过程涉及大量的数据收集、分析和处理。通过自动化的数据处理流程，该方法能够高效地管理这些数据，确保数据的准确性和一致性，从而提高了数据处理的整体效率和可靠性。