(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211084173.7 (22)申请日 2022.09.06 (71)申请人 国网山东省电力公司营销服 务中心 （计量中心） 地址 250001 山东省济南市 市中区大观园 经二路15 0号 申请人 国网山东省电力公司德州供电公司 　 国家电网有限公司 (72)发明人 张淞珲　徐新光　刘涛　邢宇　 董贤光　李志民　李鹏飞　张长骁　 谭业奎　王春晖　 (74)专利代理 机构 济南圣达知识产权代理有限 公司 372 21 专利代理师 黄海丽(51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 119/08(2020.01) (54)发明名称 基于多节点电压差的台区 电能表运行状态 评估方法及系统 (57)摘要 本公开提供了一种基于多节点电压差的台 区电能表 运行状态评估 方法及系统， 其属于电能 表在线状态监测技术领域， 所述方案基于台区所 有电能表和线路节点信息构建模 型， 预先采集所 有电能表正常运行时的输出电压、 电流信号， 依 据导线热平衡方程， 建立其温度计算模型函数， 采用循环迭代的方法确定导线温度， 从而确定导 线电阻率， 测量线路长度后建立线路电阻方程； 建立节点处电压方程后求得电压差状态特征量； 建立整个台区所有节点电压差离线状态特征量 数据集； 通过比较离线和实时状态特征量数据集 判定电能表的运行状态。 本发明充分利用台区不 同线路的节点电压差信息， 建立特征量模型， 实 时监控电能表的运行状态， 有力保障了电能计量 在电力系统中的准确性和可靠性。 权利要求书2页 说明书11页 附图4页 CN 115438489 A 2022.12.06 CN 115438489 A 1.一种基于多节点电压 差的台区电能表运行状态评估方法， 其特 征在于， 包括： 基于台区内用户电表的线路拓扑关系构建台区电能表模型， 并基于所述台区电能表模 型构建电能表运行误差计算模型； 基于所述电能表运行误差计算模型， 根据线路热平衡方程构建线路温度计算模型函 数， 并基于所述线路温度计算模型函数， 通过迭代循环获得线路实际温度； 基于所述线路实 际温度， 获得台区内各级线路电阻； 并根据各用户 侧电能表输出的 电 压、 电流信号以及获得的各级 线路电阻构建节点处电压方程； 基于所述节点处电压方程， 根据台区内各电表正常与故障时分别采集的电压及电流信 号， 建立离线状态特 征量数据集； 获取实际运行时全区电能表的输出电压及电流信号， 构建实时采样状态特征量， 对比 所述离线状态特 征量数据集， 实现电能表的实时运行状态的判定 。 2.如权利要求1所述的一种基于多节点电压差的台区电能表运行状态评估方法， 其特 征在于， 所述离线状态特 征量数据集的构建， 具体为： 定义状态特征量Fi,j,j′为台区第i个节点处由第j， j ′条支路所得电压的方程差， 表示 为： Fi,j,j′＝(Vi,j+Ri,jIi,j)‑(Vi,j′+Ri,j′Ii,j′)(i＝1,2…m,j＝1,2 …ni,j′＝1,2…ni,j′≠j)； 定义状态特征量数据集 为台区第i个节点处不同支路所得电压的方程差矩阵， 表示 为： 通过确定电表在不同故障程度时台区第i个节点处状态特征量数据集， 实现台区所有 节点离线状态特 征量数据集的确定； 其中， Ii,j， Ii,j′(i＝1,2, …m,j＝1.2 …ni)为第二级第i个节点至第j,j ′个用户侧电表 电流， Ri,j， Ri,j′(i＝1,2, …m,j＝1.2 …ni)为其线路电阻， Vi,j， Vi,j′(i＝1,2, …m,j＝1.2 … ni)为第二级第i个节点所 连第j,j′个用户侧电表所采集的电压 。 3.如权利要求1所述的一种基于多节点电压差的台区电能表运行状态评估方法， 其特 征在于， 所述对比所述离线状态特征量数据集， 实现电能表的实时运行状态的判定， 具体 为： 根据单个节点所构建的离线状态特征量数据集构建多维空间； 基于实时采样状态特征 量在所述多维空间中的分布确定电能表的运行状态。 4.如权利要求1所述的一种基于多节点电压差的台区电能表运行状态评估方法， 其特 征在于， 所述电能表运行误差计算模型的构建， 具体为： 以一个台区的所有电能表为一个集 群， 台区所有线路均视为纯电阻线路， 基于所述台区电能表模型中的线路拓扑关系建立以 树状拓扑为基本单位的电能表运行误差计算模型。 5.如权利要求1所述的一种基于多节点电压差的台区电能表运行状态评估方法， 其特 征在于， 所述线路温度计算模型函数的构建基于线路热平衡 状态获得， 具体表示如下： t( θ )＝t( θ0)+t′( θ0)( θ‑θ0) 其中， θ 为线路温度， θ0为线路初始温度。 6.如权利要求1所述的一种基于多节点电压差的台区电能表运行状态评估方法， 其特 征在于， 所述 通过迭代循环获得线路实际温度， 具体为： 令 则 权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115438489 A 2设置最大迭代次数与计算精度， 当计算误差小于预设精度时跳出循环， 返回线路实 际 温度值。 7.如权利要求1所述的一种基于多节点电压差的台区电能表运行状态评估方法， 其特 征在于， 所述离线状态特征量数据集包括各用户侧电表正常运行数据和各用户侧电表不同 故障程度时的运行 数据。 8.一种基于多节点电压 差的台区电能表运行状态评估系统， 其特 征在于， 包括： 模型构建单元， 其用于基于台区内用户电表的线路拓扑关系构建台区电能表模型， 并 基于所述台区电能表模型构建电能表运行误差计算模型； 线路温度计算单元， 其用于基于所述电能表运行误差计算模型， 根据线路热平衡方程 构建线路温度计算模型函数， 并基于所述线路温度计算模型函数， 通过迭代循环获得线路 实际温度； 线路电阻计算单元， 其用于基于所述线路实际温度， 获得台区内各级线路电阻； 并根据 各用户侧电能表输出的电压、 电流信号以及获得的各级 线路电阻构建节点处电压方程； 状态特征量数据集构建单元， 其用于基于所述节点处电压方程， 根据台区内各电表正 常与故障时分别采集的电压及电流信号， 建立离线状态特 征量数据集； 运行状态判定单元， 其用于获取实 际运行时全区电能表的输出电压及电流信号， 构建 实时采样状态特征量， 对比所述离线状态特征量数据集， 实现电能表的实时运行状态的判 定。 9.一种电子设备， 包括存储器、 处理器及存储在存储器上运行的计算机程序， 所述处理 器执行所述程序时实现如权利要求 1‑7任一项所述的一种基于多节点电压差的台区电能表 运行状态评估方法。 10.一种非暂态计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 该程序被处理器执行时 实现如权利要求1 ‑7任一项所述的一种基于多节点电压差的台区电能表运行状态评估方 法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115438489 A 3