一种发电企业结算关口计量装置综合误差检测方法及系统与流程

1.本发明涉及电能计量装置的误差检测技术，具体涉及一种发电企业结算关口计量装置综合误差检测方法及系统。


背景技术：

2.电能表是进行电力交易与结算的重要电力设备。发电企业与电网企业之间通过关口电能表进行电力交易与结算，涉及的电量通常较大，根据dlt/448-2016《电能表计量装置技术管理规程》规定，i类计量装置每6个月现场检验一次，ii类计量装置每12个月现场检验一次，iii类计量装置每24个月现场检验一次。近年来，国内电力需求不断增长，同时国家也大力支持光伏和风电等新能源的发展，因此i类、ii类、iii类计量装置一直保持高速增长趋势。
3.发电企业结算关口计量装置通常位于发电企业或者与发电企业相邻的变电站内，现场检验需要专业人员携带设备往返于各发电企业和变电站，效率较低，并且需要耗费大量的人力和物力。近年来，随着信息通信技术的不断发展，远程采集电能表的信息并将信息存储于系统主站已经能够实现，利用发电企业内部各计量点与其对侧变电站内计量点的信息对发电企业结算关口计量装置的误差状态进行监控成为了可能。但是，如何实现准确的发电企业结算关口计量装置综合误差检测，仍然是一项亟待解决的关键技术问题。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种发电企业结算关口计量装置综合误差检测方法及系统，本发明旨在通过电能表的历史数据在线监控结算关口计量点及其线路对侧计量点的计量装置综合误差变化情况对各计量点的综合误差进行综合评判，具有检测准确度高、检测快速高效的优点，可用于针对处于高风险等级的计量点优先安排现场检验工作，以及降低低风险等级计量点的现场检验频率。
5.为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种发电企业结算关口计量装置综合误差检测方法，包括：s101，分别确定当前往前n个周期t内电量损耗因子的取值区间和线路损耗因子的取值区间，其中，为电量损耗因子的最小值，为电量损耗因子的最大值，为线路损耗因子的最小值，为线路损耗因子的最大值；s102，根据本周期t的实际自用电量、实际发电量结合电量损耗因子的取值区间确定上网关口计量点实际电量的约束条件，并根据上网关口计量点实际电量的约束条件在、两者构成的坐标系中绘制出垂直于轴的两条平行线l1和l2，其中为发电企业关口计量点对侧变电站计量点实际电量，并根据、两者与线路损耗因子的取值区间的约束条件在、两者构成的坐标系中绘制出两条穿过原点的直线l3和l4，获得直线l1、l2、l3和l4相交形成的第一封闭区域；
s103，判断第一封闭区域部分或者全部在第二封闭区域外部是否成立，若成立则判定本发电企业的关口计量装置存在超差风险，其中第二封闭区域为上网关口计量点实际电量的极限误差范围、本周期t的发电企业关口计量点对侧变电站计量点实际电量的极限误差范围在、两者构成的坐标系中相交形成的区域。
6.可选地，步骤s101中确定当前往前n个周期t内电量损耗因子的取值区间和线路损耗因子的取值区间时，任意周期t内电量损耗因子的计算函数表达式为：，上式中，为实际自用电量，为实际发电量，为上网关口计量点实际电量。
7.可选地，步骤s101中确定当前往前n个周期t内电量损耗因子的取值区间和线路损耗因子的取值区间时，任意周期t内线路损耗因子的计算函数表达式为：，上式中，为上网关口计量点实际电量，为本周期t的发电企业关口计量点对侧变电站计量点实际电量。
8.可选地，步骤s102中确定上网关口计量点实际电量的约束条件的函数表达式为：，上式中，为电量损耗因子的最小值，为电量损耗因子的最大值，为实际自用电量，为实际发电量，为上网关口计量点实际电量。
9.可选地，步骤s102中、两者与线路损耗因子的取值区间的约束条件的函数表达式为：，上式中，为线路损耗因子的最小值，为线路损耗因子的最大值，为上网关口计量点实际电量，为发电企业关口计量点对侧变电站计量点实际电量。
10.可选地，步骤s103中上网关口计量点实际电量的极限误差范围为上网关口计量点实际电量所在计量点的两块电能表的极限误差范围的交集，且其中第一块电能表的极限误差范围为：，第二块电能表的极限误差范围为：，其中，为第一块电能表的实际电量，为第二块电能表的实际电量。
11.可选地，步骤s103中发电企业关口计量点对侧变电站计量点实际电量的极限误差范围为发电企业关口计量点对侧变电站计量点实际电量所在计量点的两块电能表的极限误差范围的交集，且其中第一块电能表的极限误差范围为：，
第二块电能表的极限误差范围为：，其中，为第一块电能表的对侧变电站计量点实际电量，为第二块电能表的对侧变电站计量点实际电量。
12.可选地，步骤s103中判定本发电企业的关口计量装置存在超差风险之后，还包括根据第一封闭区域超出第二封闭区域的边界线，并将该边界线对应的电能表作为超差判定结果输出，所述第二封闭区域为矩形且每一个边界线对应上网关口计量点实际电量或者发电企业关口计量点对侧变电站计量点实际电量的电能表。
13.此外，本发明还提供一种发电企业结算关口计量装置综合误差检测系统，包括相互连接的微处理器和存储器，所述微处理器被编程或配置以执行所述发电企业结算关口计量装置综合误差检测方法。
14.此外，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序用于被微处理器编程或配置以执行所述发电企业结算关口计量装置综合误差检测方法。
15.和现有技术相比，本发明主要具有下述优点：本发明包括分别确定当前往前n个周期t内电量损耗因子的取值区间和线路损耗因子的取值区间，根据本周期t的实际自用电量、实际发电量结合电量损耗因子的取值区间确定上网关口计量点实际电量的约束条件，并根据上网关口计量点实际电量的约束条件在、两者构成的坐标系中绘制出垂直于轴的两条平行线l1和l2，其中为发电企业关口计量点对侧变电站计量点实际电量，并根据、两者与线路损耗因子的取值区间的约束条件在、两者构成的坐标系中绘制出两条穿过原点的直线l3和l4，获得直线l1、l2、l3和l4相交形成的第一封闭区域；判断第一封闭区域部分或者全部在第二封闭区域外部是否成立，若成立则判定本发电企业的关口计量装置存在超差风险。本发明通过电能表的历史数据在线监控结算关口计量点及其线路对侧计量点的计量装置综合误差变化情况对各计量点的综合误差进行综合评判，具有检测准确度高、检测快速高效的优点，可用于针对处于高风险等级的计量点优先安排现场检验工作，以及降低低风险等级计量点的现场检验频率。
附图说明
16.图1为本发明实施例方法的基本流程示意图。
17.图2为本发明实施例中发电企业的电网拓扑结构示意图。
18.图3为本发明实施例中第一封闭区域的实例。
19.图4为本发明实施例中第二封闭区域的实例。
20.图5为本发明实施例中第一封闭区域和第二封闭区域的组合实例。
具体实施方式
21.如图1所示，本实施例发电企业结算关口计量装置综合误差检测方法包括：s101，分别确定当前往前n个周期t内电量损耗因子的取值区间和线路损耗
因子的取值区间，其中，为电量损耗因子的最小值，为电量损耗因子的最大值，为线路损耗因子的最小值，为线路损耗因子的最大值；s102，根据本周期t的实际自用电量、实际发电量结合电量损耗因子的取值区间确定上网关口计量点实际电量的约束条件，并根据上网关口计量点实际电量的约束条件在、两者构成的坐标系中绘制出垂直于轴的两条平行线l1和l2，其中为发电企业关口计量点对侧变电站计量点实际电量，并根据、两者与线路损耗因子的取值区间的约束条件在、两者构成的坐标系中绘制出两条穿过原点的直线l3和l4，获得直线l1、l2、l3和l4相交形成的第一封闭区域；s103，判断第一封闭区域部分或者全部在第二封闭区域外部是否成立，若成立则判定本发电企业的关口计量装置存在超差风险，其中第二封闭区域为上网关口计量点实际电量的极限误差范围、本周期t的发电企业关口计量点对侧变电站计量点实际电量的极限误差范围在、两者构成的坐标系中相交形成的区域。
22.图2为本实施例中发电企业的电网拓扑结构示意图，发电企业通过升压站、输电线路连接到变电站，发电企业结算关口计量装置安装在发电企业和变电站之间。发电企业在用电时，除了内部用电（市电）以外，还包括内部损耗、线路损耗。本实施例发电企业结算关口计量装置综合误差检测方法则需要分别获取实际自用电量，实际发电量，上网关口计量点实际电量以及发电企业关口计量点对侧变电站计量点实际电量。因为不同的发电企业机组容量，关口计量点的计量装置电压等级，互感器的变比和电能表的有效位数存在差异，时间间隔选得越大，电量的计算通常更为准确，因此电量的统计时间间隔一般以月为单位，记为t；本实施例中，实际自用电量仅表示发电企业从机组发电量中使用的电量，不包括发电企业从另外的市电线路中使用的电量。另外，对于，发电企业内部用电一般较少，综合倍率也较低，因为其计量装置误差与综合倍率的乘积而产生的误差也会较小，与和的相比，几乎可以忽略不计，因此直接将视为实际自用电量。同理，通常是多个机组的总发电量，现实情况下，通常包含多个机组，特别是近年来发展机组迅速的风电和光伏机组，机组数量更多，单个机组的计量装置误差与综合倍率的乘积而产生的误差也会较小，与和的相比，几乎可以忽略不计，因此直接将视为实际发电量。
23.本实施例中，发电企业内部损耗电量记为，，包含企业内部的线损、变损（变压器损耗）等其他损耗，为电量损耗因子，步骤s101中确定当前往前n个周期t内电量损耗因子的取值区间和线路损耗因子的取值区间时，任意周期t内电量损耗因子的计算函数表达式为：，上式中，为实际自用电量，为实际发电量，为上网关口计量点实际电量。
24.本实施例中，发电企业关口计量点至对侧变电站计量点之间的线路损耗记为，为线路损耗因子；步骤s101中确定当前往前n个周期t内电量损耗因子的取值区间和线路损耗因子的取值区间时，任意周期t内线路损耗因子的计算函数表达
式为：，上式中，为上网关口计量点实际电量，为本周期t的发电企业关口计量点对侧变电站计量点实际电量。
25.以当前时间点为起点，向前追溯n个周期t，分别计算和的值，并得到和的取值区间，分别记为和。发电企业的电量损耗因子，发电企业关口计量点与对侧变电站关口计量点之间的线路损耗因子与发电企业设备和线路的状态有关，而设备和线路的状态一般都是随着时间缓慢变化的，因此电量损耗因子和线路损耗因子在相邻的几个时间间隔t内会保持在一个很小的区间内变化，可得到如下和的不等式：，。
26.为了保障电能能够远距离低损耗传输，通常会采用高电压电力线路，因此关口计量点和通常会采用变比较大的高压电流互感器和高压电流互感器，综合倍率经常能达到几十万甚至上百万，如果和所在的关口计量装置出现误差，在误差与综合倍率相乘后，电量会产生很大的误差，因此国网公司对关口计量装置的准确度等级进行了严格要求，并且要求在和进行双表配置，同时还要对和的计量装置进行定期现场检验。记所在计量点的两块电能表的电量分别为和，所在计量点的两块电能表的电量分别为和。
27.对于不同等级的关口计量点的计量装置，准确度等级要求如下：，，，，结合上述不等式，对和进行求解，求解过程如下：，，基于上式，可根据上网关口计量点实际电量的约束条件在、两者构成的坐标系中绘制出垂直于轴的两条平行线l1和l2，其中为发电企业关口计量点对侧变电站计量点实际电量，并根据、两者与线路损耗因子的取值区间的约束条件在、两者构成的坐标系中绘制出两条穿过原点的直线l3和l4，获得直线l1、l2、l3和l4相交形成的第一封闭区域，如图3所示。
28.本实施例中，步骤s102中确定上网关口计量点实际电量的约束条件的函数表达式为：
，上式中，为电量损耗因子的最小值，为电量损耗因子的最大值，为实际自用电量，为实际发电量，为上网关口计量点实际电量。
29.本实施例中，步骤s102中、两者与线路损耗因子的取值区间的约束条件的函数表达式为：，上式中，为线路损耗因子的最小值，为线路损耗因子的最大值，为上网关口计量点实际电量，为发电企业关口计量点对侧变电站计量点实际电量。
30.本实施例中，步骤s103中上网关口计量点实际电量的极限误差范围为上网关口计量点实际电量所在计量点的两块电能表的极限误差范围的交集，且其中第一块电能表的极限误差范围为：，第二块电能表的极限误差范围为：，其中，为第一块电能表的实际电量，为第二块电能表的实际电量。
31.本实施例中，步骤s103中发电企业关口计量点对侧变电站计量点实际电量的极限误差范围为发电企业关口计量点对侧变电站计量点实际电量所在计量点的两块电能表的极限误差范围的交集，且其中第一块电能表的极限误差范围为：，第二块电能表的极限误差范围为：，其中，为第一块电能表的对侧变电站计量点实际电量，为第二块电能表的对侧变电站计量点实际电量。
32.本实施例中，第二封闭区域为上网关口计量点实际电量的极限误差范围、本周期t的发电企业关口计量点对侧变电站计量点实际电量的极限误差范围在、两者构成的坐标系中相交形成的区域。其确定方法如下：对进行变形，因为和均属于区间，所以可得：，同理，对、以及变形可得：，，，假设、，且第二封闭区域如图4中的阴影区域所示。图5所示方框
即为第二封闭区域，阴影部分为第一封闭区域，由于图5的实例中第一封闭区域全部在第二封闭区域外部，判定本发电企业的关口计量装置存在超差风险。
33.如果图5的阴影区域（第一封闭区域）部分或者全部方框（第二封闭区域）的外部，则判定本发电企业的关口计量点存在超差风险，并且可结合往期历史数据和图形进行对比和分析，看具体是哪条边界线的变动较大，从而导致阴影区域（第一封闭区域）超出了方框（第二封闭区域），定位涉及该边界线的具体计量装置，核对具体数据，如果数据无问题，则进行现场检验，看是否该计量装置已超差，如果超差，则更换该计量装置，如果未超差，则对其他计量装置进行现场检验，找出问题根源。因此，作为一种可选的实施方式，本实施例步骤s103中判定本发电企业的关口计量装置存在超差风险之后，还包括根据第一封闭区域超出第二封闭区域的边界线，并将该边界线对应的电能表作为超差判定结果输出，所述第二封闭区域为矩形且每一个边界线对应上网关口计量点实际电量或者发电企业关口计量点对侧变电站计量点实际电量的电能表。
34.综上所述，本实施例发电企业结算关口计量装置综合误差检测方法可通过电能表的历史数据在线监控结算关口计量点及其线路对侧计量点的计量装置综合误差变化情况，对各计量点的综合误差进行综合评判，对处于高风险等级的计量点优先安排现场检验工作，同时降低低风险等级计量点的现场检验频率。本实施例发电企业结算关口计量装置综合误差检测方法利用电能表的历史数据，构建了发电企业关口计量点的误差监控方式，通过图形的变化来发现和定位出现误差的计量点，具有容易操作的特点。本实施例发电企业结算关口计量装置综合误差检测方法能够有效减少关口计量装置的现场检验次数，节省大量的物力和人力成本。
35.此外，本实施例还提供一种发电企业结算关口计量装置综合误差检测系统，包括相互连接的微处理器和存储器，该微处理器被编程或配置以执行所述发电企业结算关口计量装置综合误差检测方法。此外，本实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序，该计算机程序用于被微处理器编程或配置以执行所述发电企业结算关口计量装置综合误差检测方法。
36.本领域的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可读存储介质（包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得
在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
37.以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种发电企业结算关口计量装置综合误差检测方法，其特征在于，包括：s101，分别确定当前往前n个周期t内电量损耗因子的取值区间和线路损耗因子的取值区间，其中，为电量损耗因子的最小值，为电量损耗因子的最大值，为线路损耗因子的最小值，为线路损耗因子的最大值；s102，根据本周期t的实际自用电量、实际发电量结合电量损耗因子的取值区间确定上网关口计量点实际电量的约束条件，并根据上网关口计量点实际电量的约束条件在、两者构成的坐标系中绘制出垂直于轴的两条平行线l1和l2，其中为发电企业关口计量点对侧变电站计量点实际电量，并根据、两者与线路损耗因子的取值区间的约束条件在、两者构成的坐标系中绘制出两条穿过原点的直线l3和l4，获得直线l1、l2、l3和l4相交形成的第一封闭区域；s103，判断第一封闭区域部分或者全部在第二封闭区域外部是否成立，若成立则判定本发电企业的关口计量装置存在超差风险，其中第二封闭区域为上网关口计量点实际电量的极限误差范围、本周期t的发电企业关口计量点对侧变电站计量点实际电量的极限误差范围在、两者构成的坐标系中相交形成的区域。2.根据权利要求1所述的发电企业结算关口计量装置综合误差检测方法，其特征在于，步骤s101中确定当前往前n个周期t内电量损耗因子的取值区间和线路损耗因子的取值区间时，任意周期t内电量损耗因子的计算函数表达式为：，上式中，为实际自用电量，为实际发电量，为上网关口计量点实际电量。3.根据权利要求1所述的发电企业结算关口计量装置综合误差检测方法，其特征在于，步骤s101中确定当前往前n个周期t内电量损耗因子的取值区间和线路损耗因子的取值区间时，任意周期t内线路损耗因子的计算函数表达式为：，上式中，为上网关口计量点实际电量，为本周期t的发电企业关口计量点对侧变电站计量点实际电量。4.根据权利要求1所述的发电企业结算关口计量装置综合误差检测方法，其特征在于，步骤s102中确定上网关口计量点实际电量的约束条件的函数表达式为：，上式中，为电量损耗因子的最小值，为电量损耗因子的最大值，为实际自用电量，为实际发电量，为上网关口计量点实际电量。5.根据权利要求1所述的发电企业结算关口计量装置综合误差检测方法，其特征在于，步骤s102中、两者与线路损耗因子的取值区间的约束条件的函数表达式为：，上式中，为线路损耗因子的最小值，为线路损耗因子的最大值，为上网关口计
量点实际电量，为发电企业关口计量点对侧变电站计量点实际电量。6.根据权利要求1所述的发电企业结算关口计量装置综合误差检测方法，其特征在于，步骤s103中上网关口计量点实际电量的极限误差范围为上网关口计量点实际电量所在计量点的两块电能表的极限误差范围的交集，且其中第一块电能表的极限误差范围为：，第二块电能表的极限误差范围为：，其中，为第一块电能表的实际电量，为第二块电能表的实际电量。7.根据权利要求1所述的发电企业结算关口计量装置综合误差检测方法，其特征在于，步骤s103中发电企业关口计量点对侧变电站计量点实际电量的极限误差范围为发电企业关口计量点对侧变电站计量点实际电量所在计量点的两块电能表的极限误差范围的交集，且其中第一块电能表的极限误差范围为：，第二块电能表的极限误差范围为：，其中，为第一块电能表的对侧变电站计量点实际电量，为第二块电能表的对侧变电站计量点实际电量。8.根据权利要求1所述的发电企业结算关口计量装置综合误差检测方法，其特征在于，步骤s103中判定本发电企业的关口计量装置存在超差风险之后，还包括根据第一封闭区域超出第二封闭区域的边界线，并将该边界线对应的电能表作为超差判定结果输出，所述第二封闭区域为矩形且每一个边界线对应上网关口计量点实际电量或者发电企业关口计量点对侧变电站计量点实际电量的电能表。9.一种发电企业结算关口计量装置综合误差检测系统，包括相互连接的微处理器和存储器，其特征在于，所述微处理器被编程或配置以执行权利要求1～8中任意一项所述发电企业结算关口计量装置综合误差检测方法。10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序用于被微处理器编程或配置以执行权利要求1～8中任意一项所述发电企业结算关口计量装置综合误差检测方法。

技术总结
本发明公开了一种发电企业结算关口计量装置综合误差检测方法及系统，本发明包括分别确定当前往前n个周期T内电量损耗因子的取值区间和线路损耗因子的取值区间，根据实际自用电量、实际发电量结合电量损耗因子的取值区间确定上网关口计量点实际电量的约束条件，并根据上网关口计量点实际电量的约束条件在、两者确定第一封闭区域；若第一封闭区域部分或全部在预设的第二封闭区域外部则判定本发电企业的关口计量装置存在超差风险。本发明具有检测准确度高、检测快速高效的优点，可用于针对处于高风险等级的计量点优先安排现场检验工作，降低低风险等级计量点的现场检验频率。的现场检验频率。的现场检验频率。


技术研发人员：谈丛 黄红桥 王智 杨静 王海元 汪凤娇 陈红 欧阳黎 彭潇 胡婷 谭海波 郭光 梁文韬
受保护的技术使用者：国网湖南省电力有限公司供电服务中心（计量中心） 国家电网有限公司
技术研发日：2023.03.13
技术公布日：2023/9/11