一种台区内电表识别方法及判断电表所属台区的方法与流程

本发明涉及一种台区内电表识别方法及判断电表所属台区的方法，属于台区识别技术领域。

背景技术：

台区户变关系的正确识别是当前低压配电的业务需求，用电管理部门需要依此核查用户档案，以确保一个台区变压器下的供电用户对应档案关系准确，保障无误的管理数据。基于正确的台区户变关系，用电管理部门才能正确核算台区用户总用电量，判断台区线损率，从而有效跟踪和分析降低线损率的方法。台区户变关系结合相位关系，也可用于用电负载平衡，降低负载不平衡损耗。目前的台区识别有几种：

1.工频畸变识别法。工频级别就是指在低压台区的电压过零点附近提供低阻抗负载使得正弦信号的过零点发生信号畸变。在变压器位置发送工频级别信号，需要识别的电表附近对过零畸变型号检测，当检测到畸变信号则认为电表属于变压器所对应的台区。该方法具有识别率高的好处，但是产生工频畸变的大电流可能导致台区负荷过流引起过流保护器启动导致台区停电。

2.基于电力线载波通信的方式。方法是借助于现有的电力线载波通信方式，台区集中器本地通信模块发送电力线载波信号，智能电表的电力线载波模块接收信号并转发组网，能够组入网成功的载波模块对应的电表就属于本台区。该方式实现简单，但是由于载波频率高容易产生串扰，使得容易把其他台区的电表识别为本台区电表。

如何提供一种识别率高，操作方便的台区识别方法，是本领域亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于多元线性回归算法的台区内电表识别方法及判断电表所属台区的方法，相比工频畸变方法能够纯软件处理，实现方便，相比仅仅通过电力线载波通信可组网式，对于组网电表中可疑非台区的电表进行剔除，提高了台区识别率。

为达到上述目的，本发明一方面提供了一种台区内电表识别方法，包括：

s1构建以台区内各电表的电流为自变量的台区总电流模型；

s2采集若干组台区内各电表电流，求解所述台区总电流模型；

s3进行显著性检验，将显著性小于第一阈值的自变量对应的电表作为非本台区电表删除，并返回步骤s1更新台区总电流模型；如果不存在显著性小于第一阈值的自变量，则将剩余的自变量对应电表作为本台区电表。

另一方面提供了一种判断电表所属台区的方法，包括：

s100假定需要判断属地的若干电表属于某一台区；

s200构建以包括需要判断属地的若干电表在内的台区内各电表的电流为自变量的台区总电流模型；

s300采集若干组台区内各电表电流，求解所述台区总电流模型；

s400进行显著性检验，将显著性小于第一阈值的自变量对应的电表作为非本台区电表删除，并返回步骤s100更新台区总电流模型；如果不存在显著性小于第一阈值的自变量，则查看需要判断属地的若干电表的自变量是否剩余，若剩余则属于该台区，否则不属于该台区。

进一步的，台区总电流模型为：

y＝x·δ

x为台区内各电表的电流矩阵，△为回归系数矩阵，其中为第k个电表t时刻采集的电流，t为采样组的总数，n为台区内的电表总数，δj为第j个电表t时刻采集的电流的回归系数。

进一步的，采用t检验法计算各自变量的t值之前还包括，剔除回归系数绝对值超过第二阈值的自变量，作为非本台区电表删除，并返回更新台区总电流模型。

进一步的，所述第二阈值为3～5。

进一步的，步骤s1之前还包括，获取台区的单位时间的总发电量w1，台区内各电表计量的用电量之和w2，如果(w2-w1)/w1超过第三阈值，则进入步骤s1。

进一步的，所述第三阈值为2％～20％。

进一步的，采用t检验法进行显著性检验，采用各自变量的t值与所述第一阈值比较，所述第一阈值为0.8～1.2。

进一步的，对于非本台区电表删除后，在片区范围内寻找可能所属的其他台区，判断电表所属台区。

进一步的，在片区范围内寻找可能所属的其他台区，采用权利要求2所述的方法判断电表所属台区。

本发明的上述技术方案产生的有益技术效果包括：

(1)本发明一方面提供一种台区内电表识别方法，相比工频畸变方法能够纯软件处理，实现方便，相比仅仅通过电力线载波通信可组网式，对于组网电表中可疑非台区的电表进行剔除，提高了台区识别率。

(2)本发明另一方面提供一种判断电表所属台区的方法，准确识别电表是否属于假设台区，实现了电表和台区的匹配，识别的准确率高，操作方便。

(3)本发明可以在剔除非本台区的电表后，利用判断电表所属台区的方法快速寻找所属台区，建立准确的台区户变关系。

附图说明

图1是本发明台区内电表识别方法流程示意图；

图2是本发明判断电表所属台区的方法流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

本发明是在基于电力线载波通信的方式的基础上，借助基尔霍夫电流定律，即台区总电流等于各个分支也就是各个电表的总电流的物理准则。

在特定的时间间隔，利用电力线载波通信，获取能够组网的电表的电流数据。

假设台区定义为o，能够组网的电表数为n,采样时刻为t，对于电表k在时刻t的采样电流定义为台区总电流定义为假设采样误差为0，则根据基尔霍夫电流定律，有如下公式：

δ(a)函数定义如下：

因为系统电流有采样误差导致公式1实测不可靠，所以借助于不同时刻t的数据进行大数据统计。

本发明基于多元线性回归理论进行数据统计。对于多个自变量和因变量进行数学建模，通过大数据得到每个自变量(电表电流数据)对应的系数。

设自变量为因变量为回归系数为δj，共有n个采样点。

y＝x·δ(6)

方程3为因变量数据的矩阵表示，包括t个为台区t个时刻总电流数据；方程4为台区自变量数据的矩阵表示，包含n个电表t个时刻电流数据；方程5为自变量系数的矩阵表示；方程6为所有时刻线性回归模型的紧缩形式。通过t次数据线性拟合，得到各个线性系数δ，构建线性回归模型。

本发明一方面提供一种台区内电表识别方法，结合图1，包括以下步骤：

s1构建以台区内各电表的电流为自变量的台区总电流模型，y＝x·δ；

s2采集若干组台区内各电表电流，求解所述台区总电流模型；

采集的方式可以采用利用电力线载波通信获取各电表电流数据。台区内各电表例如可以通过台区内电表清单获得，但该清单可能并不准确，包含了部分非本台区的电表。

s3剔除回归系数绝对值超过第二阈值的自变量，作为非本台区电表删除，并返回步骤s1更新台区总电流模型。

进行物理模型合理性检验，正常情况下由于有些电表负载对于总电流有贡献有强弱之分，正负之分，正常情况下，对于强负情况的情况不符合物理模型，需要优先剔除，怀疑其为非本台区电表负荷。第二阈值例如可以在3～5之间选择。

s4采用进行显著性检验，将显著性小于第一阈值的自变量对应的电表作为非本台区电表删除，并返回步骤s2更新台区总电流模型；如果不存在显著性小于第一阈值的自变量，则将剩余的自变量对应电表作为本台区电表。

进行显著性检验采用t检验法，计算各自变量的t值，如果存在t值小于第一阈值的自变量，则将t值小于第一阈值的自变量对应的电表作为非本台区电表删除，并返回步骤s1更新台区总电流模型；如果不存在t值小于第一阈值的自变量，则将剩余的自变量对应电表作为本台区电表。

进行变量显著性检验，即t检验。t检验是是检验对于每一个自变量对因变量的影响是否是显著的，如果某个自变量影响并不显著，认为其为非本台区电表负荷，则应该从方程中剔除该自变量，重新建立更简单的方程。

第一阈值可以设定为0.8～1.2，经过试验验证在该t值下，剩余的各自变量对应的回归系数在0.95～1.05之间，接近于1，均有显著影响。

如果认为台区内可能存在非本台区的电表或者进行电表筛查时，可以开始台区内电表识别。在一个实施例中获取台区的单位时间的总发电量w1，台区内各电表计量的用电量之和w2，如果w1小于w2则可能存在非本台区的电表计入本台区的情况，可以采用如果(w2-w1)/w1超过第三阈值，则开始台区内电表识别，第三阈值为2％～20％。

本发明另一方面提供一种判断电表所属台区的方法，结合图2，包括：

s100假定需要判断属地的若干电表属于某一台区；

s200构建以包括需要判断属地的若干电表在内的台区内各电表的电流为自变量的台区总电流模型，y＝x·δ；

s300采集若干组台区内各电表电流，求解所述台区总电流模型；

采集的方式可以采用利用电力线载波通信获取各电表电流数据。

s400采用t检验法计算各自变量的t值，如果存在t值小于第一阈值的自变量，则将t值小于第一阈值的自变量对应的电表作为非本台区电表删除，并返回步骤s100更新台区总电流模型；如果不存在t值小于第一阈值的自变量，则查看需要判断属地的若干电表的自变量是否剩余，若剩余则属于该台区，否则不属于该台区。

第一阈值可以设定为0.8～1.2，经过试验验证在该t值下，剩余的各自变量对应的回归系数在0.95～1.05之间，接近于1，均有显著影响。

在一个实施例中，采用台区内电表识别方法剔除非本台区的电表后，对可能所属的台区采用判断电表所属台区的方法进行判断。通常电表所属的台区与其地理位置较近，因此考虑距离因素，在台区所属的片区内寻找，优先判断距离近的台区，例如为同一小区内的另一变压器台区。

在另一个实施例中，针对某一台区需要添加的电表，采用判断电表所属台区的方法进行判断，确定属于该台区后再进行表格更新。

综上所述，一种台区内电表识别方法及判断电表所属台区的方法，高速电力线载波采集电表的电流数据，并借助多元线性回归分析理论建立台区总电流模型。一方面基于该模型提供一种台区内电表识别方法，相比工频畸变方法能够纯软件处理，实现方便，相比仅仅通过电力线载波通信可组网式，对于组网电表中可疑非台区的电表进行剔除，提高了台区识别率；另一方面基于该模型提供一种判断电表所属台区的方法，准确识别电表是否属于假设台区，实现了电表和台区的匹配，识别的准确率高，操作方便。本发明可以在剔除非本台区的电表后，利用判断电表所属台区的方法快速寻找所属台区，建立准确的台区户变关系。本发明的台区内电表识别方法及判断电表所属台区的方法识别的误差≤5％。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。