[发明专利]一种智能电能表运行误差监测系统

权利要求书

1.一种智能电能表运行误差监测系统，其特征在于，包括，

监测装置(100)，其包括采集主站(101)、集中器(102)、台区电能表总表(103)、变压器(104)以及居民电能表户表(105)；以及，

数据采集单元(200)，基于时间窗口循环采集计量点下电能表的用电数据；

误差计算单元(300)，根据所述用电数据以及电能表运行误差数学模型生成方程组，求解所述方程组确定电能表计量点的计算误差；

置信区间计算单元(400)，基于岭回归模型分析计算当前计量点下台区噪声随机影响所述计算误差的置信区间；

比较单元(500)，判断所述计算误差与所述置信区间的关系，设置落入所述置信区间的计算误差为电能表运行误差；

标记单元(600)，设置超出所述置信区间的计算误差为真实超差，并标识本次计量的超差电能表；

发送单元(700)，将所述超差电能表信息以及所述真实超差发送至所述台区电能表总表(103)或采集主站(101)；

所述采集主站(101)与集中器(102)通过GPRS连接，所述台区电能表总表(103)设置在变压器(104)到居民电能表户表(105)的供电电缆线上，并安装在变压器(104)附近，且所述台区电能表总表(103)与集中器(102)通过电力线载波(103a)连接；

所述用电数据包括电能表日冻结数据、功率因数、台区和电能表档案数据,所述基于岭回归模型分析计算当前计量点下台区噪声随机影响计算误差的置信区间的步骤包括：

根据低压线路损耗的拟合残差和模型自由度估计台区的统计线损的噪声大小；

根据所述噪声大小与岭回归求解的线性变换估计求解系数上的噪声波动方差；

根据系数分布函数、所述噪声波动方差以及预期置信度计算确定所述置信区间；

所述求解系数与所述计算误差相对应。

2.根据权利要求1所述的智能电能表运行误差监测系统，其特征在于：所述根据低压线路损耗的拟合残差和模型自由度估计台区的统计线损的噪声大小的步骤包括：

确定所述系数的岭回归解析解公式：θ＝(X^TX+R)^-1X^TY；其中，R为岭回归中正则矩阵；

将所述解析解公式代入数据矩阵X得到台区的统计线损估计值

将所述统计线损估计值转化所述线性变换：

H＝X(X^TX+R)^-1X^T；

所述统计线损中噪声分布N，噪声分布N的协方差矩阵为s²I，s为噪声标准差，var(N)＝s²，经I-H变换后残余噪声的协方差矩阵为：

cov((I-H)N)＝(I-H)cov(N)(I-H)^T

＝(I-H)s²I(I-H)^T

＝s²(I-H^T-H+HH^T)

通过拟合所述残余噪音计算的sse(sum squared error)为所述协方差矩阵的迹以及对噪声方差的估计，并根据所述噪声方差计算所述噪声大小：

sse＝trace(s²(I-H^T-H+HH^T))

＝s²(trace(I)-trace(2H)+trace(HH^T))

＝s²(m-trace(2H-HH^T))

其中，trace(2H-HH^T)为模型拟合噪声自由度。