[發明專利]智能電表誤差分類方法及系統、設備、存儲介質

在審

• 申請號: 202210429500.1
• 申請日: 2022-04-22
• 公開（公告）號: CN114897006A
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 王智;劉謀海;賀星;王亮;蘇玉萍;熊德智;肖湘奇;陳浩;曾文偉;曾偉杰
• 申請（專利權）人: 國網湖南省電力有限公司;國網湖南省電力有限公司供電服務中心（計量中心）;國家電網有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62;G01R35/04
• 代理公司: 長沙智嶸專利代理事務所(普通合伙) 43211
• 代理人: 顏漢華

本發明公開了一種智能電表誤差分類方法及系統、設備、存儲介質，該方法一方面使用了真實電表進行檢定，智能電表可以對模擬擾動信號做出快速響應，誤差檢定結果更符合現場實際工況，另一方面，檢定采用的模擬擾動信號是基于現場工況的原始信號分解后得到的單一擾動信號生成的，更貼合實際工況，智能電表的誤差檢定結果準確度高。并且，將智能電表的誤差數據、模擬擾動信號的擾動參數與原始信號的波形圖數據矩陣相結合以構建數據集矩陣對分類模型進行訓練，實現了數據擴增，提高了分類模型的分類準確度，可以高精度地分辨出待檢測電網信號的擾動類型以及準確地測量出智能電表在不同擾動類型下對應產生的誤差。

技術領域

本發明涉及智能電表誤差分析技術領域，特別地，涉及一種智能電表誤差分類方法及系統、設備、計算機可讀取的存儲介質。

背景技術

近年來，隨著經濟的不斷發展，我國電網規模日益擴大，電力設施日趨完善，電能計量裝置數量迅速增多。其中，智能電能表作為電能計量裝置的重要組成部分，其計量性能直接影響到供需雙方的利益，其安全性能直接影響到設備的穩定運行，因此，對智能電表的計量誤差進行準確測量至關重要。而在穩態負荷下檢定合格的智能電表，在動態負荷測試信號及激勵下不一定滿足計量誤差要求，有的甚至會產生較大誤差。

現階段對智能電能表誤差的動態檢定都是從仿真入手，通過構建各類擾動的數學模型并探討智能電能表在各類擾動下產生的誤差。但是，由于沒有使用真實的智能電表，構建的數學模型難以完全模擬輸入被測電流時或功率信號快速變化時的單元響應，模擬檢定結果與現場實際工況相差較大。并且，在測試信號方面，雖然檢定信號使用隨機信號，但仍然與現場工況仍有較大差距，現場實際工況的復雜程度要更高并伴隨著諸多不確定性，從而使得實驗室測得的智能電表動態誤差測量結果的準確度較差。因此，現有對智能電表進行動態誤差檢定的方法缺乏對現場實際工況的考量，從而導致誤差檢定結果的準確度較差，并且，也無法分辨出實際工況的擾動類型。

發明內容

本發明提供了一種智能電表誤差分類方法及系統、設備、存儲介質，以解決現有對智能電表進行動態誤差檢定的方法存在的誤差檢定結果準確度差、無法分辨實際工況的擾動類型的技術問題。

根據本發明的一個方面，提供一種智能電表誤差分類方法，包括以下內容：

采集現場工況的原始信號，對原始信號進行分解后得到各個單一擾動信號的幅頻信息，并導出原始信號的波形圖數據矩陣；

基于各個單一擾動信號的幅頻信息對應建立各個單一擾動信號的數學模型；

基于各個單一擾動信號的數學模型生成模擬擾動信號，并采用生成的模擬擾動信號對智能電表進行檢定，得到智能電表的誤差數據；

將智能電表的誤差數據、模擬擾動信號的擾動參數分別作為一列擴增到波形圖數據矩陣中，得到模擬擾動信號的數據集矩陣，并對所述數據集矩陣進行打標簽，標簽內容包括模擬擾動信號的擾動類型和智能電表的誤差數據；

構建多層感知器模型，利用帶有標簽的數據集矩陣對所述多層感知器模型進行訓練；

利用訓練好的多層感知器模型對待檢測信號進行檢測，輸出待檢測信號的擾動類型及智能電表對應產生的誤差。

進一步地，所述單一擾動信號包括電壓暫升、電壓暫降、電壓中斷、電壓閃變、諧波和間歇波中的至少一種。

進一步地，所述模擬擾動信號的擾動類型包括單一擾動信號和復合擾動信號，其中，復合擾動信號包括諧波與間歇波同時存在、諧波與閃變同時存在、諧波與電壓暫升同時存在、諧波與電壓暫降同時存在、諧波與電壓中斷同時存在。

進一步地，所述多層感知器模型采用的損失函數通過多種損失函數加權優化得到：