[发明专利]一种电能表台区自动识别方法

权利要求书

1.一种电能表台区自动识别方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

S1：利用已知的正确的台区数据采集若干时刻台区总表与用户电能表的电压与功率值；

S2：利用采集到的电压与功率值建立一个电压损耗模型；

S3：利用电压损耗模型和待识别用户电能表数据，估计出每个时刻每个台区总表每相的电压；

S4：基于所述时刻台区总表每相电压的估计值与实际值的数据，计算出他们的Spearman秩相关系数；

S5：利用实际值与估计值的Spearman秩相关系数，综合决策待识别用户电能表所属的台区。

2.根据权利要求1所述的一种电能表台区自动识别方法，其特征在于：所述步骤S1具体为：

在一定天数内每隔1～15分钟，同步采集一次用户电能表电压V_u、功率W_u和该用户电能表对应台区总表在对应相位的电压V_t、功率W_t；最后根据采集的数据，构建一个训练数据集D(W_u V_u,W_t,V_t)。

3.根据权利要求2所述的一种电能表台区自动识别方法，其特征在于：所述步骤S2具体为：

S21：将采集到的训练数据集D运用零-均值规范化的方法归一化处理，消除他们之间的量纲，得到新的训练数据集D^*具体转化公式为：

S22：依据梯度下降法原理，通过使目标函数局部最小，来得出电压损耗模型的参数(k₀,k₁,k₂,k₃)；目标函数为：

其中，λ为正则化参数，m为训练数据集D^*中采集的样本数量，W_t⁽ⁱ⁾,分别为训练集D^*中的第i个样本。

4.根据权利要求3所述的一种电能表台区自动识别方法，其特征在于：所述S3具体为：

S31：在一定天数内每隔1～15分钟，同步采集一次待识别用户电能表电压V_ux、功率W_ux和每个台区总表在每个相位的电压V_t、功率W_t；最后根据采集的数据，构建3×k个数据集T_ij(W_ux V_ux,W_tij,V_tij)；其中，k为台区的总数量，i为台区编号，j为A、B、C相中的一个；

S32：将数据集T_ij中的每条数据按照S21中的均值和方差进行规范化；

S33：根据电压损耗模型，估计出每个台区每个相位在相应时刻的电压值；电压损耗模型的具体公式为：

其中，V′_tij代表第i个台区总表在j相的电压估计值，V_ux、W_ux分别代表待识别用户电能表电压和功率，W_tij代表第i个台区总表在j相的功率。

5.根据权利要求4所述的一种电能表台区自动识别方法，其特征在于：所述S4具体为：

S41：将每个数据集T_ij所得到的第i个台区第j相的电压估计值和实际值分别从小到大排序，计算出相应的秩次R_i和Q_i；

S42：根据计算出的秩次，计算Spearman秩相关系数，具体公式为：

6.根据权利要求1所述的一种电能表台区自动识别方法，其特征在于：所述S5具体为：

S51：取第i个台区计算出的三个相关系数r_iA、r_iB、r_iC中的最大值的平方作为台区相关度r_i²；

S52：若台区相关度r_i²小于γ₁，则将第i个台区从备选台区中移除；其中，0≤r²≤1，r_i²越接近于1则用户电能表与第i个台区相关性越强；γ₁为阈值，根据经验获得；

S53：在余下的备选台区中，寻找相关度最大的r_i²，那么待识别用户电能表就属于第i个台区；

S54：若最终无法匹配到合适的台区，则取得更多的数据后再进行分析；重复步骤S3到S5，对更多的用户电能表进行识别，无需再构建电压损失模型。