[发明专利]一种基于台区电能量守恒的电能表信息化评价校准模型

说明书

本发明公开了一种基于台区电能量守恒的电能表信息化评价校准模型。本发明基于台区电能量守恒原理，实现分层分级精准解耦量测采集与多层节点协同计算，构建非凸稀疏多目标优化的数学模型，提出计及动静态数据的全局自适应优化算法，协同耦合求解台区线损与电能表评价校准结果。

技术领域

本发明属于供电管理技术领域，特别是涉及一种基于台区电能量守恒的电能表信息化评价校准模型。

背景技术

当前，基于台区能量守恒的电能表状态评价技术已在电力企业全面推广应用，电力企业均已部署应用电能表状态评价模型，在电能表运维水平提升方面取得了较好的效果。但是，电能表状态评价技术依然存在以下问题：在电能表评价模型构建方面，现行模型缺乏基于多维数据的质量预测预警，缺乏分层级的能量损耗精准计算。现有评价模型未综合历史、现实表现与因果推理的多维数据分析评价电能表状态并预测其状态趋势，只单纯、孤立地考虑电能表现实状态，其评价结果的科学性以及对未来运行使用的指导存在局限。因此需精准建立台区电能量实际物理模型，实现对关键参量的分层分级精准解耦量测采集与多层节点协同计算参数的精准量测。

非凸稀疏优化问题是指可行解具有稀疏性的最优化问题，该类问题通常具有非凸、非连续等特性，并且具有NP复杂度。目前，国内外学者利用电能表误差的稀疏性构建非凸稀疏优化模型的工作尚未出现。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于台区电能量守恒的电能表信息化评价校准模型，基于台区电能量守恒原理，研究分层分级精准解耦量测与多层节点协同计算技术，构建电能表信息化评价校准物理模型；研究混合组网通信技术，实现高频数据高效压缩传输与时钟自动同步，提升数据高频采集传输实时性与时标准确性；以物理机理模型为等式约束，基于生成式对抗网络数据质量增强与非凸稀疏多目标优化技术，构建电能表评价校准数学模型；研究计及首检误差等先验数据的全局自适应优化算法，实现台区线损与电能表评价校准结果的协同耦合求解。

为实现本发明的目的，本发明提供的技术方案如下：

一种基于台区电能量守恒的电能表信息化评价校准模型，通过如下方式构建：

步骤1：利用基于电能量守恒原理的分层分级方法和台区线损的精准解耦方法，降低台区线损测量误差对模型计算结果的影响，确保模型计算结果不确定度符合特定领域要求；利用电能表信息化评价校准的多层节点协同计算技术，构建至上而下的误差在线动态校准方法，对不同层级下的总节点运行状态进行实时评估、修正；

步骤2：利用基于HPLC的混合组网技术，实现电能表箱中高频数据的有效压缩和高效传输；利用基于HPLC的NTB同步技术，实现时钟自动同步；确保电能表数据采集的高效性和准确性；

步骤3：利用以电能表误差为变量，以数据先验性、系统稳定性、能量守恒性为多个优化目标的非凸稀疏多目标优化模型构建方法，利用数学技术，对多目标优化模型进行简化和松弛，利用高效的数值优化算法，实现电能表误差的精准估计；

步骤4：利用以台区线损和电能表运行误差为变量的多变量优化模型构建方法，设计局部跳出机制、超参数自适应选择技术，设计基于交替方向乘子法、块坐标下降法的全局自适应算法，实现台区线损与电能表运行误差的耦合求解。

其中，所述步骤1具体包括如下：

步骤1.1：通过对现有低压台区典型结构进行分析，以JP柜、箱变、配电柜、分支箱和计量箱为基本元素描述适用于住宅楼等典型用电场景下的层级结构模型；

步骤1.2：基于不同的层级模型，结合以时序负荷电压、电流、电量等为基本依据的关键量测数据，建立适用于不同层级的损耗计算模型，将一般情况下的总节点与各分节点累加和之差为线损的估计问题转换为具有特定物理含义的不同层级下的损耗计算模型，实现损耗的精准解耦；