[发明专利]基于滑动窗口的抗高频采集异常电能表精准定位方法

说明书

本发明公开了基于滑动窗口的抗高频采集异常电能表精准定位方法，涉及电能计量技术领域，解决了现有技术中当出现窃电等异常行为时无法进行异常表计的定位问题，其技术方案要点是：根据采集的电量数据或建立误差计算模型，并计算得到误差估计结果；对误差计算模型进行迭代更新后重新计算，得到估计误差向量、迭代更新次数；判断估计误差向量是否满足可信度确认要求；获取误差计算模型处于动态两端的第一误差估计结果、第二误差估计结果，并计算得到所有电能表的异常差值，当异常差值大于预设异常阈值时，则判断相应的电能表处于异常状态。本发明可实现模型估计误差可信度的准确衡量，可有效提高系统的误报和漏报，提高模型输出结果的精准性。

技术领域

本发明涉及电能计量技术领域，更具体地说，它涉及基于滑动窗口的抗高频采集异常电能表精准定位方法。

背景技术

随着全球能源转型进程的不断推进，尤其是碳中和、碳达峰的提出，高效的能源技术将是未来很长一段时间内的重要发展方向，作为客户和电力公司贸易结算的重要设备，电能表将扮演更加重要的角色。因此，如何保证电能表的质量始终处于良好的状态就成为摆在电力公司及质量管理部门面前亟需解决的问题。

有鉴于此，有人提出基于能量守恒原理的电能表误差计算方法，即构建总电量等于分表电量和的方程组，通过求解方程组计算各个电能表的误差。另一方面，结合现场实际工作，电能表误差超差绝大部分是出现在电流回路，因此有人提出基于电流平衡原理的电能表误差计算方法，即总电流等于各个分电流之和，最终通过计算方程组来获取电能表的误差。考虑到实际情况下，电能表的计量回路，尤其是电流回路的稳定性十分强，其采样用元件经过严格的老化处理后，其阻值可达到相当稳定的状态，被广泛用于各种仪器仪表中作为中、低阻值的精密电阻元件。换言之，各个电能表的误差在短时间内是不会出现变化的。进一步可以表示为，在不考虑外部出现信号干扰的情况下，方程组的解是长期稳定且基本一致的。

然而，当出现采集异常时，此时方程组虽然有解，但是受异常用电的影响，其解将无法正确表示各个电能表的误差，且无法准确定位存在异常的电能表。因此，如何研究设计一种能够对异常表计进行准确定位的基于滑动窗口的抗高频采集异常电能表精准定位方法是我们目前急需解决的问题。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明的目的是提供基于滑动窗口的抗高频采集异常电能表精准定位方法。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：基于滑动窗口的抗高频采集异常电能表精准定位方法，包括以下步骤：

根据输入参数对滑动窗口n和滑动间隔T进行设置；

根据预设样本条数对所有分表和总表的电量或电流数据进行同步采集；

根据采集的电量数据建立基于能量守恒原理的误差计算模型，或根据采集的电流数据建立基于电流平衡原理的误差计算模型，并根据误差计算模型计算得到采集的样本数据的误差估计结果；

对误差计算模型进行迭代更新后重新计算误差估计结果，得到由多个误差估计结果构成的估计误差向量，且记录误差计算模型的迭代更新次数；

根据滑动窗口n、滑动间隔T和迭代更新次数判断估计误差向量是否满足可信度确认要求；若不满足，则继续进行误差估计结果计算；若满足，则计算估计误差向量的可信度值；当可信度值小于设定阈值，则判断误差计算模型处于稳态；反之，则处于动态；

获取误差计算模型进入动态的最后一组处于稳态的第一误差估计结果以及退出对应动态的最初始处于稳态的第二误差估计结果，并根据第一误差估计结果、第二误差估计结果计算得到所有电能表的异常差值，当异常差值大于预设异常阈值时，则判断相应的电能表处于异常状态。

进一步的，所述滑动窗口n和滑动间隔T的设置具体为：

滑动窗口n的数值等于计算范围内所有分表的总数；

滑动间隔T为1-n之间的正整数，包含1和n。