计量设备的计量性能确定方法、装置及计算机设备与流程

专利检索2025-08-05  17


本技术属于电能计量,更具体地,涉及一种计量设备的计量性能确定方法、装置、计算机设备及可读存储介质。


背景技术:

1、电能计量是电力市场公平公正的关键,也是电网企业线损精益化管理的必要条件,确保电能计量设备的稳定可靠运行是电力营销专业的重中之重,其中电能计量设备主要包括电能表、电流互感器、电压互感器、电能质量分析仪、电子式电流表和电子式电压表等;与此同时,电能计量设备获得参数也直接反应电网运行状态,用于电网运行状态监测。随着新型电力系统建设进程的不断加快,特高压直流输电工程数量日益增长,因此,及时准确掌握特高压直流输电的电能计量设备性能分析方法是确保电网运行稳定可靠的关键。在特高压直流输电中,常常将电能计量设备设置于特高压输电关口,用于采集特高压输电系统输送的电力数据,电能数据通常包括电功率、电能、电流、电压、频率、功率因数等。

2、目前,在对电能计量设备的性能分析中,主要采用管控模式确定计量设备性能状态,管控模式主要通过召测电能计量设备的电量、电压、电流等信息,对比两侧运行数据差异,实现状态监测,根据监测结果开展现场检验等工作,具体分析步骤为:首先,抓取对应计量点的电压、电流、电量等信息,通过计算电压、电流等计算积分电量,将积分电量与电能表召测电量进行比对,计算其误差大小;随后,将抓取到的电压、电流、电量等信息进行整理,形成日-周-月-年等数据库,对同时段或曲线相似的数据进行比对,根据实际运行过程中的现场检验指标等进行修正,通过经验拟合获得运行状态与电气指标的对应关系;最后,形成运行状态与电气指标对应关系知识库后,持续召测电能计量装置的电压、电流、电量等曲线数据,调用知识库与目前曲线数据进行比对,反推计量设备的性能。

3、但申请人认识到,上述方法属于对电能计量设备运行状态的经验总结,主要用于交流电能计量设备,而由于特高压输电系统采用交直流转换以及直流输电方式,导致其电气设备性能与普通的交流高压计量设备存在较大差异,因此,针对特高压直流输电的计量性能分析无法直接沿用高压交流计量装置的模拟仿真模型,特高压输电系统的计量设备的性能分析可靠性较差。


技术实现思路

1、有鉴于此,本发明提供了一种计量设备的计量性能确定方法、装置、计算机设备及可读存储介质,主要目的在于解决目前存在特高压输电系统的计量设备的性能分析可靠性较差的问题。

2、依据本技术第一方面,提供了一种计量设备的计量性能确定方法,所述计量设备设置于特高压输电系统关口,包括:

3、通过所述计量设备采集所述特高压输电系统关口的电力数据,其中,所述电力数据包括多个电气参数以及每个电气参数对应的参数值;

4、基于所述电力数据确定特高压输电系统对应的具有第一电气参数关联关系的第一电气参数模型,以及基于所述电力数据确定所述计量设备对应的具有第二电气参数关联关系的第二电气参数模型;

5、基于所述第一电气参数模型和所述第二电气参数模型利用所述第一电气参数关联关系和所述第二电气参数关联关系建立模拟仿真关系模型,采用训练数据集对所述模拟仿真关系模型进行训练,更新模型参数,得到目标模拟仿真关系模型,其中,所述训练数据集包括多个历史电气参数以及每个历史电气参数对应的历史参数值,且每个历史参数值关联一故障类型、误差值;

6、将所述电力数据输入所述目标模拟仿真关系模型中,得到所述计量设备的目标故障类型、目标误差值。

7、可选地,所述基于所述电力数据确定特高压输电系统对应的具有第一电气参数关联关系的第一电气参数模型,包括:

8、从所述电力数据中提取所述多个电气参数以及每个电气参数对应的参数值,以及确定所述特高压输电系统包括多个电气设备;

9、针对每个电气设备执行以下操作:从电气设备模型库中提取多个历史电气设备标识以及每个历史电气设备标识对应的多个电气设备模型,确定电气设备对应的电气设备标识,在所述多个历史电气设备标识中查询与电气设备标识相匹配的目标历史电气设备标识,将所述目标历史电气设备标识对应的多个电气设备模型作为所述电气设备对应的多个电气设备模型,在所述多个电气参数中确定所述电气设备对应的至少一个第一目标电气参数,确定所述至少一个第一目标电气参数中每个第一目标电气参数对应的第一目标参数值,在多个电气设备模型中确定与所述至少一个第一目标电气参数中每个第一目标电气参数对应的第一目标参数值相匹配的电气设备模型作为中间电气设备模型,并采用所述至少一个第一目标电气参数以及每个第一目标电气参数对应的第一目标参数值对所述中间电气设备模型进行标注,得到所述电气设备对应的目标电气设备模型;

10、基于每个电气设备对应的标注有所述至少一个第一目标电气参数以及每个第一目标电气参数对应的第一目标参数值的目标电气设备模型建立所述特高压输电系统对应的所述具有第一电气参数关联关系的第一电气参数模型。

11、可选地,所述基于所述电力数据确定所述计量设备对应的具有第二电气参数关联关系的第二电气参数模型,包括:

12、从所述电力数据中提取所述多个电气参数以及每个电气参数对应的参数值,以及确定所述计量设备包括多个计量元器件;

13、针对每个计量元器件执行以下操作:从计量装置模型库中提取多个历史计量元器件标识以及每个历史计量元器件标识对应的多个元器件模型,确定计量元器件对应的计量元器件标识,在所述多个历史计量元器件标识中查询与计量元器件标识相匹配的目标历史计量元器件标识,将所述目标历史计量元器件标识对应的多个元器件模型作为所述计量元器件对应的多个元器件模型,在所述多个电气参数中确定所述计量元器件对应的至少一个第二目标电气参数,确定所述至少一个第二目标电气参数中每个第二目标电气参数对应的第二目标参数值,在多个元器件模型中确定与所述至少一个第二目标电气参数中每个第二目标电气参数对应的第二目标参数值相匹配的元器件模型作为中间元器件模型,并采用所述至少一个第二目标电气参数以及每个第二目标电气参数对应的第二目标参数值对所述中间元器件模型进行标注,得到所述计量元器件对应的目标元器件模型;

14、基于每个计量元器件对应的标注有所述至少一个第二目标电气参数以及每个第二目标电气参数对应的第二目标参数值的目标元器件模型建立所述计量设备对应的所述具有第二电气参数关联关系的第二电气参数模型。

15、可选地,所述采用训练数据集对所述模拟仿真关系模型进行训练,更新模型参数,得到目标模拟仿真关系模型,包括:

16、获取所述训练数据集,所述训练数据集包括所述多个历史电气参数以及每个历史电气参数对应的历史参数值,且每个历史参数值关联一故障类型、误差值;

17、从所述模拟仿真关系模型中提取所述第一电气参数模型和所述第二电气参数模型;

18、采用所述训练数据集对所述第一电气参数模型进行训练,更新模型参数,得到所述第一目标电气参数模型;

19、采用所述训练数据集对第二电气参数模型进行训练,更新模型参数,得到所述第二目标电气参数模型;

20、从所述模拟仿真关系模型中提取所述第一电气参数模型的所述第一电气参数关联关系、所述第二电气参数模型的所述第二电气参数关联关系,以及基于所述第一目标电气参数模型和所述第二目标电气参数模型利用所述第一电气参数关联关系和所述第二电气参数关联关系建立所述目标模拟仿真关系模型。

21、可选地,所述采用所述训练数据集对所述第一电气参数模型进行训练,更新模型参数,得到所述第一目标电气参数模型,包括:

22、将所述训练数据集输入所述第一电气参数模型中,得到所述计量设备对应的第一中间误差值,确定误差阈值,当检测到所述第一中间误差值超过所述误差阈值时,调整模型参数,得到初次更新第一电气参数模型,将所述训练数据集输入所述初次更新第一电气参数模型中,得到所述计量设备对应的第二中间误差值,当检测到所述第二中间误差值超过所述误差阈值时,继续调整模型参数,得到再次更新第一电气参数模型,重复上述步骤,直至确定最终误差值小于所述误差阈值时,确定最终调整的模型参数为第一目标模型参数,基于所述第一目标模型参数确定所述第一目标电气参数模型。

23、可选地,所述采用所述训练数据集对第二电气参数模型进行训练,更新模型参数,得到所述第二目标电气参数模型,包括:

24、将所述训练数据集输入所述第二电气参数模型中,得到所述计量设备对应的第一中间故障类型,获取所述计量设备对应的实际故障类型,当检测到所述第一中间故障类型与所述实际故障类型不一致时,调整模型参数,得到初次更新第二电气参数模型,将所述训练数据集输入所述初次更新第二电气参数模型中,得到所述计量设备对应的第二中间故障类型,当检测到所述第二中间故障类型与所述实际故障类型不一致时,继续调整模型参数,得到再次更新第二电气参数模型,重复上述步骤,直至确定最终故障类型与所述实际故障类型一致时,确定最终调整的模型参数为第二目标模型参数,基于所述第二目标模型参数确定所述第二目标电气参数模型。

25、可选地,所述将所述电力数据输入所述目标模拟仿真关系模型中,得到所述计量设备的目标故障类型、目标误差值之后,所述方法还包括:

26、获取所述计量设备的计量设备信息、计量设备位置信息,基于所述计量设备信息、所述计量设备位置信息、所述目标故障类型和所述目标误差值生成预警信息,将所述预警信息发送至维护人员所持终端,以使所述维护人员基于所述终端在接收到所述预警信息时,从所述预警信息中提取所述计量设备信息、所述计量设备位置信息、所述目标故障类型和所述目标误差值,并对所述计量设备信息和所述计量设备位置信息指示的目标计量设备按照所述目标故障类型和所述目标误差值进行故障排查。

27、依据本技术第二方面,提供了一种计量设备的计量性能确定装置,所述计量设备设置于特高压输电系统关口,包括:

28、采集模块,用于通过所述计量设备采集所述特高压输电系统关口的电力数据,其中,所述电力数据包括多个电气参数以及每个电气参数对应的参数值;

29、确定模块,用于基于所述电力数据确定特高压输电系统对应的具有第一电气参数关联关系的第一电气参数模型,以及基于所述电力数据确定所述计量设备对应的具有第二电气参数关联关系的第二电气参数模型;

30、训练模块,用于基于所述第一电气参数模型和所述第二电气参数模型利用所述第一电气参数关联关系和所述第二电气参数关联关系建立模拟仿真关系模型,采用训练数据集对所述模拟仿真关系模型进行训练,更新模型参数,得到目标模拟仿真关系模型,其中,所述训练数据集包括多个历史电气参数以及每个历史电气参数对应的历史参数值,且每个历史参数值关联一故障类型、误差值;

31、输出模块,用于将所述电力数据输入所述目标模拟仿真关系模型中,得到所述计量设备的目标故障类型、目标误差值。

32、依据本技术第三方面,提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面中任一项所述方法的步骤。

33、依据本技术第四方面,提供了一种可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面中任一项所述的方法的步骤。

34、借由上述技术方案,本技术提供了一种计量设备的计量性能确定方法、装置、计算机设备及可读存储介质,本技术首先通过计量设备采集特高压输电系统关口的电力数据,之后基于电力数据确定特高压输电系统对应的具有第一电气参数关联关系的第一电气参数模型,以及基于电力数据确定计量设备对应的具有第二电气参数关联关系的第二电气参数模型,接着基于第一电气参数模型和第二电气参数模型利用第一电气参数关联关系和第二电气参数关联关系建立模拟仿真关系模型,采用训练数据集对所述模拟仿真关系模型进行训练,更新模型参数,得到目标模拟仿真关系模型,最后将电力数据输入目标模拟仿真关系模型中,得到计量设备的目标故障类型、目标误差值;通过获取电力数据,可以对电力数据包括的多个电气参数进行分析,根据电气参数选择特高压输电系统对应的具有第一电气参数关联关系的第一电气参数模型以及计量设备对应的具有第二电气参数关联关系的第二电气参数模型,第一电气参数模型和第二电气参数模型可以理解为精确模型,考虑到了模型内部的电气参数关联关系,第一电气参数模型和第二电气参数模型可以理解为一种考虑了非线性因素的数电关系模型,可以实现非线性因素对计量性能权重的自适应分析与调整,将第一电气参数模型和第二电气参数模型进行组合,可以得到模拟仿真关系模型,通过对模拟仿真关系模型进行训练,可以建立电气参数和故障类型、误差值的对应关系,通过不断地更新模型参数,可以得到最优的目标模拟仿真关系模型,将电力数据输入最优的目标模拟仿真关系模型中,可以准确给出计量设备的目标故障类型、目标误差值。

35、上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本发明的具体实施方式。


技术特征:

1.一种计量设备的计量性能确定方法,所述计量设备设置于特高压输电系统关口,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的计量设备的计量性能确定方法,其特征在于,所述基于所述电力数据确定特高压输电系统对应的具有第一电气参数关联关系的第一电气参数模型,包括:

3.根据权利要求1所述的计量设备的计量性能确定方法,其特征在于,所述基于所述电力数据确定所述计量设备对应的具有第二电气参数关联关系的第二电气参数模型,包括:

4.根据权利要求1所述的计量设备的计量性能确定方法,其特征在于,所述采用训练数据集对所述模拟仿真关系模型进行训练,更新模型参数,得到目标模拟仿真关系模型,包括:

5.根据权利要求4所述的计量设备的计量性能确定方法,其特征在于,所述采用所述训练数据集对所述第一电气参数模型进行训练,更新模型参数,得到所述第一目标电气参数模型,包括:

6.根据权利要求4所述的计量设备的计量性能确定方法,其特征在于,所述采用所述训练数据集对第二电气参数模型进行训练,更新模型参数,得到所述第二目标电气参数模型,包括:

7.根据权利要求1所述的计量设备的计量性能确定方法,其特征在于,所述将所述电力数据输入所述目标模拟仿真关系模型中,得到所述计量设备的目标故障类型、目标误差值之后,所述方法还包括:

8.一种计量设备的计量性能确定装置,所述计量设备设置于特高压输电系统关口,其特征在于,包括:

9.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。

10.一种可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。


技术总结
本申请公开了一种计量设备的计量性能确定方法、装置及计算机设备,涉及电能计量技术领域,解决了目前存在特高压输电系统的计量设备的性能分析可靠性较差的问题。该方法包括:通过计量设备采集特高压输电系统关口的电力数据,基于电力数据确定特高压输电系统对应的具有第一电气参数关联关系的第一电气参数模型、计量设备对应的具有第二电气参数关联关系的第二电气参数模型,之后建立模拟仿真关系模型,并对模拟仿真关系模型进行训练,更新模型参数,得到目标模拟仿真关系模型,最后将电力数据输入目标模拟仿真关系模型中,得到计量设备的目标故障类型、目标误差值。

技术研发人员:谭时顺,郑可,肖冀,张家铭,成涛,徐鸿宇,邹波,万树伟,吕鑫科,陈冰凌,周峰,何珉,王雪松,刘拧滔
受保护的技术使用者:国网重庆市电力公司营销服务中心
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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