一种供电台区台户关系智能辨识方法与流程

1.本发明涉及配电网数据分析技术领域，尤其涉及一种供电台区台户关系智能辨识方法。


背景技术：

2.供电台区是电力系统中基本组成部分，在一个台区内，装有集中管理终端，且有许多用电户，集中管理终端需要定期采集用户用电信息、台区线损管理、负荷割接后的用电信息采集等基础业务。但随着用电负荷增加，电网改造的进行，会存在用电户在相邻台区间改变的情况，随着时间的推移，就会存在台户关系不清，给用电信息管理、台区线损管理，这为台区管理带来很多麻烦。因此，需要找到一种合适方法，可以进行台户关系辨识，理清台户关系。
3.现有对台户关系的辨识方法很多，比如申请号为202010859248.9专利，主要通过对比配电变压器出口电压和用户端电压的特征值及相关性来进行台户关系识别，虽然能解决一定的问题，但存在挂接同一高压母线的变压器低压侧的电压变化趋势相同容易产生误判的问题；比如申请号202010805583.0专利，通过一年内总用电量、日线损、日抄表等的成功数据来比对分析台户关系，这样对负荷波动大，年用电量变化的情况存在较大辨识误差，会产生误判户变关系情况。比如申请号202110036858.3，通过工频电压电流信号的过零时刻得到的过零数据数列进行分析来进行户变关系识别，该方法存在线路异常状况下，或者系统不平衡情况下不能准确识别的问题。比如申请号202111355187.3通过庞大数据库进行电量信息分析辨识户变关系，该方法存在户变关系辨识慢，比对容易产生偏差出错等问题。总的来说，对于台户关系识别的相关专利目前可以查询到的有将近200项左右，有通过瞬时故障、特征值、各种数据信息处理、线损、系统功率等不同形式的台户关系识别方式，要么识别时产生高频信号，存在串台现象，要么采用复杂的处理算法，识别难度大，同时或多或少都存在识别准确率不高，识别周期长等特点。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种供电台区台户关系智能辨识方法，目的是为了解决现有技术中存在的缺点。
5.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种供电台区台户关系智能辨识方法，包括：
6.采集第一时刻点变压器低压侧电压与每一用户端电压、电流、功率和相位角，计算得到变压器低压侧到每一用户的第一电压降落值；
7.根据第一电压降落值与功率计算变压器低压侧到每一用户端的线路阻抗；
8.对采集其他时刻点变压器低压侧电压与每一用户端电压、电流、相位角的过程进行遍历，在采集到任一时刻变压器低压侧电压和第一时刻点的电压不同时停止遍历；
9.根据该时刻变压器低压侧电压计算得到变压器低压侧到每一用户的第二电压降
落值；
10.通过第一时刻点采集的变压器低压侧到每一用户的阻抗值与该时刻点采集到的电流值相乘，得到第三电压降落值；
11.将第二电压降落值与第三电压降落值进行一致性比对，确定台户关系。
12.优选的，所述得到变压器低压侧到每一用户的第一电压降落值的具体过程包括：
13.采集第一时刻点的变压器低压侧电压u10；
14.采集第一时刻点时每一个用户端电压u2序列[u21 u22 u23......u2n]、每一个用户端电流i2序列[i21 i22 i23......i2n]、每一个用户端相位q2序列[q21 q22 q23......q2n]、每一用户端有功功率p2序列[p21 p22 p23......p2n]和无功功率q2序列[q21 q22 q23......q2n]；
[0015]
设定变压器低压侧到每一用户端线路的电阻r2序列为[r21 r22 r23......r2n]、变压器低压侧到每一用户端线路的电抗x2序列为[x21 x22 x23......x2n]，设定变压器低压侧到每一用户端的电压u2降落序列分别为[δu21 δu22 δu23......δu2n]；
[0016]
根据电压降落公式δu＝u10-u2n计算得到变压器低压侧到用户端电压降落δu序列值[δu21 δu22 δu23......δu2n]。
[0017]
优选的，所述根据第一电压降落值与功率计算变压器低压侧到每一用户端的线路阻抗，其具体过程包括：
[0018]
根据公式p＝i2(r jx)*cosq，q＝i2(r jx)*sinq计算变压器低压侧到每一用户端的电阻序列值[r21 r22 r23......r2n]和电抗序列值[x21 x22 x23......x2n]；
[0019]
其中，i为用户端电流、r和x分别为变压器低压侧到用户端线路的电阻和电抗，cosq和sinq分别为用户端相位角的余弦值和正弦值。
[0020]
优选的，对所述采集其他时刻点变压器低压侧电压与每一用户端电压、电流、相位角的过程进行遍历过程包括：
[0021]
采集其他时刻点的变压器低压侧电压u11；
[0022]
采集每一个用户端电压序列[u31 u32 u33......u3w]、每一个用户端电流序列[i31 i32 i33......i3w]、每一个用户端相位序列[q31 q32 q33......q3w]；
[0023]
设定变压器低压侧到每一用户端的电压u3降落序列分别为[δu31 δu32 δu33......δu3w]；
[0024]
根据电压降落公式δu＝u11-u3w计算得到变压器低压侧到用户端电压降落δu序列值[δu31 δu32 δu33......δu3w]。
[0025]
优选的，所述得到第三电压降落值的具体过程包括：
[0026]
根据其他时刻点每一用户端电流与第一时刻点时阻抗值的乘积得到第三电压降落序列
[0027]
将[δu31 δu32 δu33......δu3w]与进行一致性对比，两者误差值在阈值范围内则判定用户在该变压器台区内，反之则不在该变压器台区内。
[0028]
优选的，在确定台户关系时，重复多次确定台户关系的过程，在计算过程中有的存在两次计算结果不一致的情况，该用户可以标注为异常用户，进一步进行确定。
[0029]
优选的，对于得到的所述异常用户，需要对于异常用户进一步确认台户关系，其具体过程包括如下步骤：
[0030]
在变压器低压侧加装一低频信号发生器；
[0031]
通过低频信号发生器产生两组频率不同的低频率且有一定时间间隔的正弦波信号，并在两组所述正弦波信号上添加特征值，同时在发送低频正弦波信号时系统也会随之把集中器的地址发送出去；
[0032]
在变压器低压端的采集终端设置采集器；
[0033]
通过采集器采集正弦波信号及特征值，并对其进行记录；
[0034]
低频信号发生器将正弦波信号及特征值发送至变压器低压侧的电网上；
[0035]
用户端电表接收正常的电网信息，并接收集中器发送的地址信息和两组所述低频且带有特征信息的正弦波信号，并将接收到的波形信息和地址信息通过载波通信发送至变压器低压侧的采集终端；
[0036]
采集终端根据接受到的每一个波形信息、地址信息和记录的波形信息及集中器固有地址进行一致性比对；
[0037]
接收到的波形信息、地址与记录的波形信息和集中器的固有地址一致时，则该用户与变压器在同一台区，否则认为该用户与变压器不在同一台区。
[0038]
优选的，对两组所述不同低频正弦波信号添加特征值时，通过添加不同波形信号的特征值来确定所发送的不同正弦波信号，并使得使这两组带有特征值的低频正弦波信号间隔一定时间进行发送。
[0039]
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
[0040]
1、本发明通过第一次电压电流相位角的采集确定变压器低压侧到每一用户的阻抗值和电压降落值，与第二次采集到的电压电流确定的电压降落值和电流乘以阻抗得到电压降落值是否一致，如果一致则判定为用户在该变压器台区里，如果不一致则判定为该用户不在变压器台区里。具有台户关系识别速度快，准确率高，不存在串台问题。
[0041]
2、本发明通过在变压器低压侧加入带有特征值低频信号，通过用户接收到返回回来带有特征值的低频信号信息和发送出去的低频信息一致性进行比对，进一步确定台户关系。
附图说明
[0042]
图1为本发明提供的整体流程图。
[0043]
图2为本发明提供的进一步确认台户关系流程图。
具体实施方式
[0044]
下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步描述。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。
[0045]
为了理解和说明，下面详细说明本发明实施例的一种供电台区台户关系智能辨识方法。
[0046]
如图1所示，一种供电台区台户关系智能辨识方法，包括如下步骤：
[0047]
步骤1：采集第一时刻点变压器低压侧电压与每一用户端电压、电流、功率和相位
角，计算得到变压器低压侧到每一用户的第一电压降落值。
[0048]
步骤2：根据第一电压降落值与功率计算变压器低压侧到每一用户端的线路阻抗。
[0049]
步骤3：对采集其他时刻点变压器低压侧电压与每一用户端电压、电流、相位角的过程进行遍历，在采集到任一时刻变压器低压侧电压和第一时刻点的电压不同时停止遍历。
[0050]
步骤4：根据该时刻变压器低压侧电压计算得到变压器低压侧到每一用户的第二电压降落值。
[0051]
步骤5：通过第一时刻点采集的变压器低压侧到每一用户的阻抗值与该时刻点采集到的电流值相乘，得到第三电压降落值。
[0052]
步骤6：将第二电压降落值与第三电压降落值进行一致性比对，确定台户关系。
[0053]
台户关系识别步骤为：
[0054]
s1：得到变压器低压侧到每一用户的第一电压降落值的具体过程包括：
[0055]
采集第一时刻点的变压器低压侧电压u10，该时刻点为任意时刻点和每一个用户端电压u2序列[u21 u22 u23......u2n]、每一个用户端电流i2序列[i21 i22 i23......i2n]、每一个用户端相位q2序列[q21 q22 q23......q2n]、每一用户端有功功率p2序列[p21 p22 p23......p2n]和无功功率q2序列[q21 q22 q23......q2n]，n为所能采集到的用户数量。
[0056]
s2：设定变压器低压侧到每一用户端线路的电阻r2序列为[r21 r22 r23......r2n]、变压器低压侧到每一用户端线路的电抗x2序列为[x21 x22 x23......x2n]，设定变压器低压侧到每一用户端的电压u2降落序列分别为[δu21 δu22 δu23......δu2n]。
[0057]
s3：根据电压降落公式δu＝u10-u2n计算得到变压器低压侧到用户端电压降落δu序列值[δu21 δu22 δu23......δu2n]，根据公式p＝i2(r jx)*cosq，q＝i2(r jx)*sinq计算变压器低压侧到每一用户端的电阻序列值[r21 r22 r23......r2n]和电抗序列值[x21 x22 x23......x2n]，此公式中δu为变压器低压侧到用户端电压降落、i为用户端电流、r和x分别为变压器低压侧到用户端线路的电阻和电抗，u2为用户端电压，cosq和sinq分别为用户端相位角的余弦值和正弦值。由于变压器低压侧到每一用户的线路的导线线径、敷设条件、敷设环境等是固定不变的，因此计算得到的变压器低压侧到每一用户端线路的电阻值和电抗值也是固定不变的。
[0058]
s4：采集第二时刻点的的变压器低压侧电压u11和每一个用户端电压序列[u31 u32 u33......u3w]、每一个用户端电流序列[i31 i32 i33......i3w]、每一个用户端相位序列[q31 q32 q33......q3w]，w为第二时刻点所能采集到的用户数量，根据s2的方法可以求出变压器低压侧到每一用户的电压降落序列[δu31 δu32 δu33......δu3w]，同时也可以根据本次采集到的电流和s2中计算得到的阻抗值，二者相乘也可以得到一个电压降落序列
[0059]
对比s4中得到的[δu31 δu32 δu33......δu3w]与δu33......δu3w]与对应值是否一致，如果两个电压降值对应误差小于等于0.3v，则认为该用户在该变压器台区内；如果对应值大于0.3v，则认为该用户不在该变压器台区内。
[0060]
本发明提出的一种基于电压降落的户变关系识别方法为了进一步确认由电压降落识别的台户关系，采用在配电变压器低压侧施加低频正弦波，并在低频正弦波中加入特征信息，在电表端读取低频正弦波的特征信息，并把读取到的特征信息返回给配电变压器的集中单元与发送的正弦波及特征信息进行分析比对，进一步确认台户关系。
[0061]
实施例1：为了进一步确认用户所在台区，可以重复s1-s4，进行多次确认，如果每次计算确认都可以得到上述同样的结果，则可以进一步肯定上述确定的台户关系，如果在计算过程中有的存在两次计算结果不一致的情况，该用户可以标注为异常用户，需要进一步确认。
[0062]
对于得到的异常用户，需要对于异常用户进一步确认台户关系，或者是对上述已经确认台户关系进一步进行印证，其具体过程包括如下步骤：
[0063]
在变压器低压侧加装一低频信号发生器，该低频信号发生器可以产生两个频率分别为200hz和300hz、幅值有效值均为80v的正弦波信号，并且可以在正弦波信号上添加特征值。特征值可以是正弦波上的一个方波信号，也可以是正弦波上的三角波信号，或者是其它信号都可以。该低频信号及其特征值被变压器低压端的采集终端的采集器所采集并记录，低频信号发生器把两个低频信号及特征值发送至变压器低压侧的电网上，同时发送时也会把集中器的地址发送出去。
[0064]
用户端电表对接收的电网信号及波形进行采集，把采集到的波形信息和地址信息通过载波通信发送至变压器低压侧的采集终端，然后对发送过来的每一个波形信息和记录的波形信息进行比对，经过比对，如果波形一致，地址一样，则认为该用户与变压器在同一台区，如果比对波形不一致，则该用户不在该变压器台区。
[0065]
以上所述实施例仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换，均属于本发明的保护范围。