[發明專利]一種用于電表更換的智能電表集群化歸類方法

在審

• 申請號: 202210156345.0
• 申請日: 2022-02-21
• 公開（公告）號: CN114741574A
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 費曉明;盧峰;項鐳;柏菊紅;李國平;趙俊;周允;唐小淇;李越瑋
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力有限公司湖州供電公司;浙江華云信息科技有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G06F16/906
• 分類號: G06F16/906;G06F16/909;G01R22/06
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所(普通合伙) 33206
• 代理人: 王曉燕

本發明公開了一種用于電表更換的智能電表集群化歸類方法。涉及電表運維領域；目前，電表更換計劃不太科學。本發明包括步驟：根據待更換電表清單生成所有電表的時空分布矩陣；采用基于密度峰值的快速聚類算法，計算數據點的局部密度和到具有更高密度點的距離；根據局部密度和高密度點距離的分布，生成電表的聚類決策圖，確定各聚類中心；剩余電表的數據點按照與各聚類中心的距離，確定其歸屬的類別，得到各電表集群；對每一個電表集群，分別考慮約束條件，最終生成電表更換日計劃。本技術方案結合電表區域性分布特征和時間相鄰性特征提取時空相近電表簇，有效降低優化模型的計算復雜度，有助于電力系統人員制定更加可靠、更加科學的電表更換計劃。

技術領域

本發明涉及電表運維領域，尤其涉及一種用于電表更換的智能電表集群化歸類方法。

背景技術

智能電表作為連接智能電網與電力消費用戶的終端樞紐，承擔著電能數據采集、計量、傳輸和事件記錄等重要功能，是電費結算的唯一依據，因此成為了智能電網中不可或缺的重要組成部分，其運行健康水平將直接影響電能銷售的公平性和精確性。隨著智能電表的廣泛安裝和應用，對智能電表的維護成為電網公司的重要業務之一，電表維護按照重要度和優先級的高低，一般包括電表更換、運行抽檢、現場檢驗、現場巡視等業務。其中，電表更換作為重要度和優先級最高的業務，是保證電表運行質量的重要手段。目前由于作業計劃之間未統籌考慮關聯性，計劃的填報、調整缺少標準化審批流程，導致實際制定計劃未能做到全覆蓋，因此，研究一種新的智能電表更換計劃生成方法，實現由手動制定計劃向以數據為支撐的智能型計劃轉變，由人工方式轉變為智能為主，人工審核相結合的方式，對提高工作效率有重要的實際意義。

目前已有的電表更換計劃制定方法主要研究環境因素對于智能電能表性能演變規律的影響，有一種對智能電能表外圍采樣電路、采樣信號在計量芯片中各個環節的處理過程進行定量分析的方法，確認了智能電能表性能衰退主要是由于計量芯片在嚴重過負荷工況下的數據溢出所致；另一種方法利用Peck加速模型進行智能電能表加速壽命試驗，研究了基于溫濕度應力回歸分析的智能表性能退化；還有一種基于統計抽樣評估批次電能表剩余壽命的方法。但這些方法都只預判了電能表壽命，并沒有涉及具體的電表更換計劃制定方法。目前對智能電表更換計劃生成方法的研究很少，電表更換時間不能有效生成，當電表更換過晚則影響公平性和精確性，當電表更換過早則影響成本。

發明內容

本發明要解決的技術問題和提出的技術任務是對現有技術方案進行完善與改進，提供一種用于電表更換的智能電表集群化歸類方法，以達到制定可靠、科學的電表更換時間，使電表能準確更換的目的。為此，本發明采取以下技術方案。

一種用于電表更換的智能電表集群化歸類方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1.獲取待更換電表清單，并根據待更換電表清單，生成所有電表的時空分布矩陣，得到每一電表的時空三維參數數據；

步驟2.對于每一個電表的時空三維參數數據，采用基于密度峰值的快速聚類算法，計算數據點的局部密度；

步驟3.計算每一個電表數據點到具有更高密度點的距離，若該數據點為密度最高的點，則距離取其與其他電表數據點之間距離的最大值；

步驟4.根據局部密度和高密度點距離的分布，生成電表的聚類決策圖，確定各聚類中心；

步驟5.除選為聚類中心的電表外剩余電表的數據點按照與各聚類中心的距離，確定其歸屬的類別，對全部電表歸類后，得到各電表集群；

步驟6.對于每一個電表集群，分別考慮約束條件，生成對應各電表集群的電表更換安排計劃，并最終生成電表更換日計劃。

作為優選技術手段：在步驟1中，電表位置數據通過一種經緯度映射至二維坐標系的方法，得到地理位置映射坐標，電表時間數據采用電表最晚更換時間，最后得到電表的時空三維坐標(x,y,t)。