[发明专利]一种低压用电异常监测系统及方法

权利要求书

1.一种低压用电异常监测系统，包括：

分别安装在低压配电线路各层级节点上的监测装置，通过低压电力线宽带载波通信系统实现各层级数据采集的时间同步；

安装在配电变压器处的监测装置和集中器的交采单元用于采集配电变压器的工况数据，并作为主监测节点数据；

安装在分支箱、表箱及电表的监测装置用于分别同步采集分支箱、表箱及电表的工况数据，并作为子监测节点数据与主监测节点数据汇集到主站控制单元进行数据融合，形成整个低压配电台区的数据链；

所述主站控制单元用于根据子监测节点数据与主监测节点数据获取各层级平衡方程的扰动源，通过对各层级平衡方程的求解获得其补偿参量的大小作为不平衡度，依据不平衡度与预设阈值的大小关系判断是否发生异常。

2.根据权利要求1所述的低压用电异常监测系统，其特征在于，所述主站控制单元还用于根据子监测节点数据与主监测节点数据拟合各层级平衡方程如下：

各层电压变化量＝下一层级电压变化量之和+电压补偿参量

各层电流变化量＝下一层级电流变化量之和+电流补偿参量

各层有功电能变化量＝下一层级有功电能变化量之和+有功电能补偿参量。

3.根据权利要求1所述的低压用电异常监测系统，其特征在于，所述预设阈值为低压配电的线路阻抗和线损指标。

4.根据权利要求1所述的低压用电异常监测系统，其特征在于，所述依据不平衡度与预设阈值的大小关系判断是否发生异常具体包括：

如果所述不平衡度大于预设阈值，则判定线路发生异常；

如果所述不平衡度小于预设阈值，则判定线路处于正常状态；

如果所述不平衡度等于预设阈值，则判定线路处于临界预警状态。

5.一种低压用电异常监测方法，基于如权利要求1所述的低压用电异常监测系统实施，所述低压用电异常监测方法包括：

步骤S1，对采集的主监测节点数据和子监测节点数据进行数据融合，通过增量分析去除干扰数据；

步骤S2，将电压、电流增量变化形成曲线，分析各曲线间的相关系数，得到各层级节点负荷变化和配电变压器输入电压变化；

步骤S3，根据电压、电流的相位关系，对比二者的增量变化，获取功率因数变化的大小，消除用电设备间的补偿关系；

步骤S4，获取主监测节点和各子监测从节点之间的对应关系；

步骤S5，当所述对应关系的不平衡度超过预设阈值时，对多时间点曲线间进行相关度分析，当相关系数一致时做出异常判断，并定位异常节点区段；

步骤S6，对于异常节点区段，在线路上做出节点标志和区段标志，以指示人员进行现场排查。

6.根据权利要求5所述的低压用电异常监测方法，其特征在于，所述步骤S2用于进行数据扰动分析：当节点监测的电量参数变化时，首先分析是输入引起还是负荷变动造成，当负荷变化时在各监测节点采集的电压变化是同时变化的；当输入电压变化时，其在各层级节点引发电流变化是一致的。

7.根据权利要求5所述的低压用电异常监测方法，其特征在于，所述步骤S3用于进行数据去耦：通过功率因数判别，当某一节点功率因数变化时，对应上层节点的功率因数的增量一致。

8.根据权利要求5所述的低压用电异常监测方法，其特征在于，所述步骤S5用于异常判别，具体是通过各层级节点的电压、电流增量变化，计算出各区段的线路和开关设备的综合阻抗，当其超过阈值时做出异常指示，通过主电参数的增量变化方向识别出线路上是否存在异常分支，通过有功电能的增量变化判别是否存在非计量用电行为。