[发明专利]一种关口计量装置异常事件识别方法和系统

权利要求书

1.一种关口计量装置异常事件识别方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，采集关口计量装置用电数据，得到关口计量装置的异常事件数据，分析异常事件数据并对异常事件进行特征提取得到异常事件特征集数据，并同时对不同异常事件进行数据标签化处理；

步骤2，将异常事件特征集数据划分为训练集和测试集，将训练集的数据作为堆叠自动编码器的输入数据，训练得到异常事件识别模型；

步骤3，将测试集的数据输入到训练完成的异常事件识别模型，得到异常事件识别结果，得到的识别结果给予步骤1异常事件的数据标签化划分为数据标签化的异常事件识别结果；

所述关口计量装置用电数据包括三相电压、电流和功率监测数据，数据标签化处理为依据异常事件的种类进行分类处理；

在步骤1中，所述分析异常事件数据对异常事件进行特征提取得到异常事件特征集数据包括基于关口计量装置用电数据中的三相电压、电流和功率监测数据进行并程的特征计算与提取过程，过程如下：

并行分析并计算异常事件特征，异常事件包括电量异常、电压电流异常、时钟异常和接线异常，并行分析并计算的方式采用包括基于所述异常事件的发生原因和数据表现形式提取对应的特征的方式；

在步骤1中，还包括并行分析并计算电量异常、电压电流异常、时钟异常和接线异常事件特征得到初始特征集的过程，其中，并行分析并计算电量异常、电压电流异常、时钟异常和接线异常事件特征包括：

电量异常事件包括：

电能表示值不平、电能表飞走、电能表倒走、电能表停走、电能表自动核抄异常事件；

分析并计算电能表示值不平的方法：

采用日正向有功总电量与日峰、平和谷段各个费率的总电能的差值表征电能表示值不平事件的特征，计算公式如式(1)所示：

X₁＝P₁-(A₁+A₂+A₃) (1)

式中，P₁表示日正向有功总电量；A₁、A₂和A₃分别表示日峰、平和谷的费率段电量；

分析并计算电能表飞走的方法：

采用日正向有功总电量与对应参考值的比值来判断电能表示值是否快速增加，计算公式如式(2)所示：

X₂＝P₁/P_{1_ref} (2)

式中，P_{1_ref}表示日正向有功总电量参考值；

分析并计算电能表倒走的方法：

采用连续两日正向有功总电量的差值来判断电能表示值是否出现了下降，计算公式如式(3)所示：

X₃＝P₁-P_{1_bef} (3)

式中P_{1_bef}表示前一天记录的日用户正向有功总电量；

分析并计算电能表停走的方法：

采用连续两日反向有功电量的差值和连续两日线损率差值来综合表征该异常事件的特征，计算公式如式(4)所示：

X₄＝(P₂-P_{2_bef})(ζ₁-ζ_bef) (4)

式中，P₂表示日反向有功总电量；P_{2_bef}表示前一天记录的日用户反向有功总电量；ζ₁和ζ_bef分别表示当日线损率和前一天的线损率的值；

分析并计算电能表自动核抄的方法：

用日冻结的正向有功总电量与主站保存值的差值来表征该异常事件的特征，计算公式如式(5)所示：

X₅＝P₁-P_{1_site} (5)

式中，P_{1_site}表示主站保存的日正向有功总电量；

电压电流异常事件包括：

电压失压、电压断相、电压越限、电压不平衡、电流失流和电流不平衡事件；

分析并计算电压失压的方法：

采用某相电压与正常运行时电压的差值，及该相电流与电能表启动电流的差值，综合表征该异常事件的特征，计算公式如式(6)所示：

X₆＝(u_j-u_normal)(i_j-i_st) (6)

式中，u_j表示电压j＝a，b，c；i_j表示电流；i_st表示电能表的启动电流；u_normal表示正常运行时的电压值；

分析并计算电压断相的方法：

采用某相电压与电压的下限阈值差值，及该相电流与电能表启动电流的差值，综合表征该异常事件的特征，计算公式如式(7)所示：

X₆＝(u_j-u_lower)(i_j-i_st) (7)

式中，u_lower表示电压的下限阈值；

分析并计算电压越限的方法：

采用各相电压与正常运行时电压值的差值来表征该异常事件的特征，计算公式如式(8)所示：

X₈＝u_j-u_normal (8)

分析并计算电压不平衡的方法：

采用三相中最大电压和最小电压的差值来表征该异常事件的特征，计算公式如式(9)所示：

X₉＝u_jmax-u_jmin (9)

式中，u_jmax和u_jmin分别表示三相电压的最大值和最小值；

分析并计算电流失流的方法：

采用三相电流与电能表启动电流的差值来表征该异常事件的特征，计算公式如式(10)所示：

X₁₀＝i_j-i_st (10)

分析并计算电流不平衡的方法：

采用最大电流与最小电流的差值来表征该异常事件的特征，计算公式如式(11)所示：

X₁₁＝i_jmax-i_jmin (11)

式中，i_jmax和i_jmin分别表示三相电流的最大值和最小值；

分析并计算时钟异常事件的方法：

采用电能表时钟与标准时钟之间的差值来表征该异常事件的特征，如式(12)所示：

X₁₂＝t₁-t_normal (12)

式中，t₁和t_normal分别表示电能表的时钟和标准时钟的值；

接线异常事件包括：

计量回路接线异常和潮流反向事件；

分析并计算计量回路接线异常事件的方法：

采用日反向电量和连续两日线损率差值来表征反向电量异常的特征，计算公式如式(13)所示：

X₁₃＝P₂(ζ₁-ζ_bef) (13)

分析并计算潮流反向事件的方法：

采用三相电流来表征潮流反向的特征，计算公式如式(14)所示：

X₁₄＝i_j (14)

通过公式(1)-(14)得到关口计量装置的初始特征集X：

X＝[X₁,X₂,…,X₁₄] (15)

初始特征集X为关口计量装置的异常事件初始特征集X。