[发明专利]基于高频电流采样的有限范围内电能表计量故障诊断方法

权利要求书

1.基于高频电流采样的有限范围内电能表计量故障诊断方法，其特征是，包括以下步骤：

采集有限范围内总表和各个分表同一时刻的电流瞬时值，多次采集后得到多组数据组成的总体样本空间；

根据总体样本空间中各个分表的采集数据建立系数矩阵，并根据总体样本空间中的所有数据建立增广矩阵，以及判断系数矩阵和增广矩阵的秩是否相等；若相等，则采集数据有效；若不相等，则采集数据无效；

若采集数据无效，则执行补采操作重新采集至少一组数据、且从原来的总体样本空间中丢弃相同组数的数据后得到新的总体样本空间，直至系数矩阵和增广矩阵的秩相等后得到最终的总体样本空间；

根据最终的总体样本空间建立误差计算模型，并求解误差计算模型后得到电能表误差数据，并将电能表误差数据与电能表的精度等级阈值对比后得到故障诊断结果。

2.根据权利要求1所述的基于高频电流采样的有限范围内电能表计量故障诊断方法，其特征是，所述有限范围包括台区、表箱以及挂在到同一变压器下的若干只表计所组成的集合。

3.根据权利要求1所述的基于高频电流采样的有限范围内电能表计量故障诊断方法，其特征是，所述总表的安装位置具体为：

台区的总表安装在变压器的低压侧；

或，台区的总表安装在高压侧或台区的总表采集的是高压侧的电流数据时，通过采取补偿措施将高压侧的电流折算成准确的低压侧电流。

4.根据权利要求1所述的基于高频电流采样的有限范围内电能表计量故障诊断方法，其特征是，所述多组数据的采集过程具体为：

确定有限范围内总表的数量和各个分表的数量；

同一时刻下采集所有总表、各个分表的电流瞬时值，得到一组初始采集数据；

判断初始采集数据是否为有效数据，若为有效数据，则记为一次有效采集组；

以预设时间间隔重复采集，直至有效采集组数不低于分表的数量。

5.根据权利要求4所述的基于高频电流采样的有限范围内电能表计量故障诊断方法，其特征是，若任意一组所述初始采集数据满足有效判断公式，则判断相应的初始采集数据为有效数据，有效判断公式具体为：

其中，x_ij表示第i只电能表在第j次采集的电流瞬时值；N表示总表的数量和分表的数量之和。

6.根据权利要求4所述的基于高频电流采样的有限范围内电能表计量故障诊断方法，其特征是，所述预设时间间隔为分钟级、小时级间隔，且每个采集的数据相互独立、线性不相关。

7.根据权利要求1所述的基于高频电流采样的有限范围内电能表计量故障诊断方法，其特征是，所述系数矩阵具体为：

其中，A表示系数矩阵；x_(N-1)(N-1)表示第N-1只分表在第N-1次采集的电流瞬时值；

所述增广矩阵具体为：

其中，表示增广矩阵；x_N(N-1)表示总表在第N-1次采集的电流瞬时值，X_N表总表，数量为1。

8.根据权利要求1所述的基于高频电流采样的有限范围内电能表计量故障诊断方法，其特征是，从原来的总体样本空间中丢弃数据的具体过程为：

根据瞬时电流采样精度设定舍弃阈值δ；

统计每一组采集数据中不大于舍弃阈值δ的数量C_j，j表示第j次采集的采集数据；

舍弃max(C_j)所在组的全部数据。

9.根据权利要求8所述的基于高频电流采样的有限范围内电能表计量故障诊断方法，其特征是，所述舍弃阈值与瞬时电流采样精度保持一致或成倍数关系，倍数为1-10的整数。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的基于高频电流采样的有限范围内电能表计量故障诊断方法，其特征是，所述误差计算模型的计算公式具体为：

AX＝B

其中，A表示系数矩阵；X表示误差矩阵；B表示结果矩阵；

所述误差矩阵具体为：

其中，ε_N-1表示第N-1只电能表误差数据；

所述结果矩阵具体为：

其中，x_N(N-1)表示第N只总表在第N-1次采集的电流瞬时值。