[發(fā)明專利]一種電壓監(jiān)測(cè)儀在線校驗(yàn)及預(yù)測(cè)裝置和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710757110.6
• 申請(qǐng)日: 2017-08-29
• 公開（公告）號(hào): CN107607897B
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 寧志毫;王燦;羅瀟;張斌;張可人;葛強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)湖南省電力公司;國網(wǎng)湖南省電力公司電力科學(xué)研究院;國家電網(wǎng)公司
• 主分類號(hào): G01R35/00
• 分類號(hào): G01R35/00;G06F17/18
• 代理公司: 長(zhǎng)沙市融智專利事務(wù)所(普通合伙) 43114
• 代理人: 龔燕妮

1.一種電壓監(jiān)測(cè)儀在線校驗(yàn)及預(yù)測(cè)裝置，其特征在于，包括：

交互顯示模塊，用于根據(jù)用戶操作生成數(shù)據(jù)采集指令；

數(shù)據(jù)采集模塊，用于獲取目標(biāo)電壓監(jiān)測(cè)儀的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)采集指令返回監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中的當(dāng)前監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和/或根據(jù)預(yù)測(cè)指令返回監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中的歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；

標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源模塊，用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)采集指令產(chǎn)生與所述當(dāng)前監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)同一時(shí)標(biāo)下的標(biāo)準(zhǔn)電壓數(shù)據(jù)；

控制器模塊，根據(jù)得到的目標(biāo)電壓監(jiān)測(cè)儀的精度誤差和預(yù)設(shè)的校驗(yàn)規(guī)則，對(duì)目標(biāo)電壓監(jiān)測(cè)儀進(jìn)行校驗(yàn)處理；

其中，所述精度誤差通過所述當(dāng)前監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)電壓數(shù)據(jù)獲得；

所述預(yù)設(shè)的校驗(yàn)規(guī)則為：當(dāng)所述精度誤差超過預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，對(duì)目標(biāo)電壓監(jiān)測(cè)儀進(jìn)行重置補(bǔ)償操作；當(dāng)所述精度誤差不超過預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，向數(shù)據(jù)采集模塊和預(yù)測(cè)分析模塊發(fā)送預(yù)測(cè)指令；

預(yù)測(cè)分析模塊，根據(jù)所述預(yù)測(cè)指令和預(yù)設(shè)的預(yù)測(cè)規(guī)則，通過預(yù)設(shè)的預(yù)測(cè)模型，對(duì)目標(biāo)電壓監(jiān)測(cè)儀進(jìn)行預(yù)測(cè)處理；

其中，所述預(yù)測(cè)模型所需參數(shù)為目標(biāo)電壓監(jiān)測(cè)儀的歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)結(jié)果為目標(biāo)電壓監(jiān)測(cè)儀的預(yù)測(cè)電壓值；

所述預(yù)測(cè)規(guī)則為：當(dāng)預(yù)測(cè)電壓值超出或低于正常值范圍時(shí)，向所述交互顯示模塊發(fā)出警示信號(hào)；當(dāng)預(yù)測(cè)結(jié)果中的預(yù)測(cè)電壓值處于正常值范圍時(shí)，向所述交互顯示模塊發(fā)出正常信號(hào)；

存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)校驗(yàn)處理結(jié)果和預(yù)測(cè)處理結(jié)果；

所述交互顯示模塊、標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源模塊、預(yù)測(cè)分析模塊和存儲(chǔ)模塊均與控制器模塊相連接；

所述數(shù)據(jù)采集模塊同時(shí)與控制器模塊和目標(biāo)電壓監(jiān)測(cè)儀相連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述預(yù)測(cè)分析模塊的工作流程為：

根據(jù)控制器模塊發(fā)送的預(yù)測(cè)指令，獲取目標(biāo)電壓監(jiān)測(cè)儀的歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；

將所述歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)作為樣本數(shù)據(jù)集對(duì)預(yù)測(cè)模型進(jìn)行線性擬合修正；

通過修正后的預(yù)測(cè)模型得出目標(biāo)電壓監(jiān)測(cè)儀的預(yù)測(cè)電壓值；

根據(jù)所述預(yù)測(cè)規(guī)則和預(yù)測(cè)電壓值，對(duì)目標(biāo)電壓監(jiān)測(cè)儀進(jìn)行預(yù)測(cè)處理；

其中，所述歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)包括電壓諧波、頻率、電流、負(fù)載和電壓值。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述預(yù)測(cè)分析模塊中的預(yù)測(cè)模型具體為多元回歸參數(shù)模型，模型函數(shù)為：

f(t)＝g(t)·β(m)+ξ

其中，f(t)表示預(yù)測(cè)模型的輸出變量，即預(yù)測(cè)電壓值，g(t)表示目標(biāo)電壓監(jiān)測(cè)儀所監(jiān)測(cè)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)函數(shù)，β(m)表示自相關(guān)回歸系數(shù)，ξ為回歸調(diào)和系數(shù)；

其中，自相關(guān)回歸系數(shù)β(m)的計(jì)算公式為：

式中，r(m)為自相關(guān)函數(shù)，m為計(jì)算中間量，x(n)為樣本集，n為樣本個(gè)數(shù)，t為采樣時(shí)間長(zhǎng)度，采樣時(shí)間長(zhǎng)度t和采樣間隔決定樣本個(gè)數(shù)n。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，包括：

通訊模塊，用于通過3G或4G網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù)平臺(tái)建立通訊連接；

所述通訊模塊與控制器模塊相連接。

5.一種電壓監(jiān)測(cè)儀在線校驗(yàn)及預(yù)測(cè)方法，其特征在于，包括：

步驟S1：獲取校驗(yàn)數(shù)據(jù)；

所述校驗(yàn)數(shù)據(jù)包括同一時(shí)標(biāo)下的目標(biāo)電壓監(jiān)測(cè)儀的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源的標(biāo)準(zhǔn)電壓數(shù)據(jù)；

步驟S2：根據(jù)所述校驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)目標(biāo)電壓監(jiān)測(cè)儀進(jìn)行在線校驗(yàn)；

利用步驟S1獲取的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)電壓數(shù)據(jù)，確定目標(biāo)電壓監(jiān)測(cè)儀的精度誤差，并根據(jù)預(yù)設(shè)的校驗(yàn)規(guī)則進(jìn)行校驗(yàn)處理；

其中，所述預(yù)設(shè)的校驗(yàn)規(guī)則為：當(dāng)所述精度誤差超過預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，對(duì)電壓監(jiān)測(cè)儀進(jìn)行重置補(bǔ)償操作；當(dāng)所述精度誤差不超過預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，執(zhí)行步驟S3；

步驟S3：根據(jù)目標(biāo)電壓監(jiān)測(cè)儀的歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)修正預(yù)設(shè)的預(yù)測(cè)模型；

獲取目標(biāo)電壓監(jiān)測(cè)儀的歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，以所述歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)作為樣本數(shù)據(jù)集，線性擬合修正預(yù)設(shè)的預(yù)測(cè)模型；

其中，所述歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)包括電壓諧波、頻率、電流、負(fù)載和電壓值；

步驟S4：根據(jù)步驟S3修正后的預(yù)測(cè)模型，得到目標(biāo)電壓監(jiān)測(cè)儀的預(yù)測(cè)電壓值，并根據(jù)預(yù)設(shè)的預(yù)測(cè)規(guī)則對(duì)目標(biāo)電壓監(jiān)測(cè)儀進(jìn)行預(yù)測(cè)處理；

其中，所述預(yù)設(shè)的預(yù)測(cè)規(guī)則為：當(dāng)預(yù)測(cè)電壓值超出或低于正常值范圍時(shí)，發(fā)出警示信號(hào)；當(dāng)預(yù)測(cè)電壓值處于正常值范圍時(shí)，發(fā)出正常信號(hào)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)的預(yù)測(cè)模型具體為多元回歸參數(shù)模型，模型函數(shù)為：

f(t)＝g(t)·β(m)+ξ

其中，f(t)表示預(yù)測(cè)模型的輸出變量，即預(yù)測(cè)電壓值，g(t)表示目標(biāo)電壓監(jiān)測(cè)儀所監(jiān)測(cè)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)函數(shù)，β(m)表示自相關(guān)回歸系數(shù)，ξ為回歸調(diào)和系數(shù)；

其中，自相關(guān)回歸系數(shù)β(m)的計(jì)算公式為：

式中，r(m)為自相關(guān)函數(shù)，m為計(jì)算中間量，x(n)為樣本集，n為樣本個(gè)數(shù)，t為采樣時(shí)間長(zhǎng)度，采樣時(shí)間長(zhǎng)度t和采樣間隔決定樣本個(gè)數(shù)n。