[發明專利]一種基于相量測量技術的智能電表臺區識別方法

在審

• 申請號: 202110900967.5
• 申請日: 2021-08-06
• 公開（公告）號: CN113466548A
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 劉麗娜;申杰;王韜;程志炯;周一飛;萬忠兵;屈鳴;李方碩;王姝
• 申請（專利權）人: 國網四川省電力公司營銷服務中心
• 主分類號: G01R22/06
• 分類號: G01R22/06
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 史麗紅

本發明公開了一種基于相量測量技術的智能電表臺區識別方法，包括以下步驟：獲取智能電表在非抄表時間采集的相位角；根據所述相位角和特征值分析方法計算出在同一相位角下的任意兩個智能電表的相似度；當所述相似度大于相似度閾值時，兩個所述智能電表位于同一臺區。本發明的目的在于提供一種基于相量測量技術的智能電表臺區識別方法，通過測量電力信號相量信息，能夠在高噪聲、諧波干擾和基波動態變化下高精度獲取相位信息，有效提高相位測量精度和臺區識別準確率。

技術領域

本發明涉及電力系統檢測技術領域，尤其涉及一種基于相量測量技術的智能電表臺區識別方法。

背景技術

近年來，隨著電力線載波通信(power line communication，PLC)技術的發展，高速電力線載波通信(high-speed power line communication，HPLC)逐步取代傳統的低速窄帶電力線載波技術得到廣泛應用。HPLC技術具有帶寬大、傳輸速率高，可以滿足低壓電力線載波通信更高的需求，為用電信息采集系統的深化應用提供了基礎。臺區識別技術主要目的在于解決用戶智能電表與臺區變壓器的隸屬關系問題，根據相同臺區的電力信號特征具有相似性，通過對臺區內所有計量點共有的特征進行比對分析，設定相似度閾值判斷智能電表隸屬臺區。

臺區識別目前主要有特征值數據分析法和注入特殊信號分析法兩種方法。由于注入特殊信號分析法技術上實現困難，通常采用特征值數據分析法。目前，特征值數據分析法多采用基于信噪比的過零點特征值綜合判斷方法，利用相位特征對智能電表的隸屬臺區進行識別。隨著電動汽車、變頻家電等非線性負荷的廣泛使用，使得配電網環境變得日益復雜化，呈現高噪聲、諧波干擾、基波動態變化等特征，嚴重影響過零點檢測得到相位信息的測量精度，導致在復雜配電網環境下臺區識別沒有較好的識別結果。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于相量測量技術的智能電表臺區識別方法，通過測量電力信號相量信息，能夠在高噪聲、諧波干擾和基波動態變化下高精度獲取相位信息，有效提高相位測量精度和臺區識別準確率。

本發明通過下述技術方案實現：

一種基于相量測量技術的智能電表臺區識別方法，包括以下步驟：

S1：獲取智能電表在非抄表時間采集的相位角；

S2：根據所述相位角和特征值分析方法計算出在同一相位角下的任意兩個智能電表的相似度；

S3：當所述相似度大于相似度閾值時，兩個所述智能電表位于同一臺區。

優選地，所述S1包括以下子步驟：

S11：以固定采樣頻率對所述智能電表的電力信號進行采樣，得到離散的電力信號；

S12：對所述電力信號進行傅里葉變換，得到向量測量值；

S13：基于泰勒展開系數模型對所述向量測量值進行求解，得到所述相位角。

優選地，所述S13包括以下子步驟：

S131：基于固定頻率生成離線矩陣Q和離線矩陣W；

Q(ω)＝[E(0,ω),E(1,ω),E(2,ω)]

W(ω)＝[E(0,ω+2ω₀),E(1,ω+2ω₀),E(2,ω+2ω₀)]；

式中，E(k,ω)是將旋轉因子e^-jnω和數據窗h(n)整合形成的中間計算式，k是泰勒展開系數的階數，N表示數據窗序列長度；

S132：分離離線矩陣Q、離線矩陣W以及所述向量測量值的虛部和實部：