一种基于宽带载波的数据采集及其线损分析方法技术

本发明专利技术公开了一种基于宽带载波的数据采集及其线损分析方法，包括：通过在主节点模块CCO中嵌入AI模块构建台区AI管理单元，将边缘计算下沉到集中器载波通讯模块中；利用宽带载波通讯的时钟同步性，对低压台区各个站点设备的电量、功率及负荷进行多元数据同步采集；利用AI模块与宽带载波信道建立通信，获取AI计算所需的精准小数据，建立数据分析模型；基于上述数据分析，构建台区供电网络拓扑关系、台区精准线损分析及台区用电异常诊断；分析结果通过载波通信模块发送给集中器，并推送给主站展示；本发明专利技术能够实现对台区各节点的线损进行准确监测和定位，提高了对户表进行异常诊断、窃电、计量设备异常的定位速度，减少人工排查量，提高了检测效率。提高了检测效率。提高了检测效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于宽带载波的数据采集及其线损分析方法


[0001]本专利技术涉及电力数据监控
，尤其涉及一种基于宽带载波的数据采集及其线损分析方法。

技术介绍

[0002]现阶段，电力企业已经建立了电力用户用电信息采集系统，采集全部台区的用电情况。系统积累大量的电网数据，为降损管理提供新的方法和思路。但当前，由于台区数量多、基数大，任何表计异常都会影响线损，且台区接线复杂、现场错乱等，使得通过现有技术获得的台区线损数据十分庞大且复杂，数据质量仍旧不高，另一方面损耗的成因复杂，只依靠线损率作为决策依据的传统方法并不能高效地找出存在问题的设备。
[0003]目前电力系统中对线路损耗的监测主要是通过部署于台区配变处的监测终端对台区总线损进行监测，无法对该台区各节点的线损实现准确监测和定位，致使在台区中某个节点出现异常状况时，无法及时发现和维护，导致供电可靠性降低；另外，现有的用电信息采集系统中，通常需要在云服务器端根据大规模的历史数据对台区中所有用电节点进行分析，进而估算出线路的综合线损分析结果。但是，常规的线损分析和评估通常都是在云服务器等后台数据中心完成，并且需要在达到结算周期时由云服务器针对海量数据进行综合分析处理完成，这种管理方法的数据处理过程繁复，同时还存在监控滞后的缺陷。
[0004]因此，我们提出一种减少人工排查量，在提高检测效率的同时降低人工成本很有必要。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对上述
技术介绍
中不足，提供了一种基于宽带载波的数据采集及其线损分析方法，解决了现有线路损耗监测无法实现对台区各节点的线损进行监测和定位，致使在台区中某个节点出现异常状况时，无法及时发现和维护，导致供电可靠性降低，人工排查量大；另外现有用电信息采集系统中，通常需要在云服务器端根据大规模的历史数据对台区中所有用电节点进行分析，进而估算出线路的综合线损分析结果，数据处理过程繁复的问题。
[0006]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于宽带载波的数据采集及其线损分析方法，包括：通过在主节点模块CCO中嵌入AI模块构建台区AI管理单元，将边缘计算下沉到集中器载波通讯模块中；
[0007]利用宽带载波通讯的时钟同步性，对低压台区各个站点设备的电量、功率及负荷进行多元数据同步采集；
[0008]利用AI模块与宽带载波信道建立通信，获取AI计算所需的精准小数据，建立数据分析模型；
[0009]基于上述数据分析，构建台区供电网络拓扑关系、台区精准线损分析及台区用电异常诊断；
[0010]分析结果通过载波通信模块发送给集中器，并推送给主站展示。
[0011]优选的，所述对低压台区各个站点设备的电量、功率及负荷进行多元数据同步采集的方法，包括如下步骤：
[0012]步骤1、在低压台区建立实时通信的宽带载波通信网络；
[0013]步骤2、将宽带载波通信网络中的所有设备同步到一个共用的时钟NTB；
[0014]步骤3、主站启动台区AI管理单元以广播方式向载波通信网络中的STA设备发起同步数据采集命令，STA设备收到采集命令后计算采集时间，当时间达到设定值时启动采集；
[0015]台区AI管理单元收到主站启动的采集命令后，获取当前的NTB时刻T1，根据T1值计算900秒后的NTB值T2，将T2通过广播方式发送给全网STA设备，STA设备接收到台区AI管理单元的载波同步广播报文后，获取当前的NTB时刻T1和采集时刻T2，计算需要等待的时间T3后，进行数据采集；
[0016]其中：T3＝T2
‑
T1；
[0017]其中，STA设备连接在电能表端，用于采集用户电能表的电压、电流、功率因数数据信息，并以曲线数据形式存储在STA设备的存储模块中。
[0018]优选的，所述步骤2具体包括：
[0019]主节点模块CCO为整个电力线载波通信网络维护一个32位的计时器NTB_CCO；
[0020]宽带载波通信网络中的所有STA设备都必须同步到共用的时钟NTB，且所有STA设备都在本地维护一个32位的计时器NTB_STA；
[0021]其中，计时器NTB_STA的频率和绝对值与主节点模块CCO的计时器NTB_CCO同步。
[0022]优选的，所述步骤3包括如下流程：
[0023]31)STA设备收到启动采集命令后，系统进入96点采集流程，根据网络共用的时钟NTB延时，启动第一次采集，同时系统清除历史缓存数据后，计算900秒后的NTB时间值T；
[0024]32)定时器到时，先启动定时器，然后采集数据1，同时系统根据实际电表协议，获取采集数据列表；
[0025]33)收到数据1应答，或者重发超时后，依次采集数据2至数据N；
[0026]34)若T定时器到时，重复执行上述步骤33)，否则执行步骤35)；
[0027]35)收到读取数据命令，采样96点后定时器结束，并按照规约格式组包，发送到集中器载波通信模块。
[0028]优选的，所述STA设备为电能表端的载波模块。
[0029]优选的，所述主节点模块CCO选用标准的宽带载波集中器模块。
[0030]优选的，所述构建台区供电网络拓扑关系，包括：
[0031]将每个STA设备的时钟误差控制在20us以内，用于保证采样的同步性；
[0032]对不同表箱间电压数据进行聚类分析，用于区分不同表箱；
[0033]利用AI算法对采集主站现有用户地址信息进行分析，用于提高台区拓扑识别的识别速度；
[0034]根据台区拓扑识别结果对用户地址进行校核，用于提高拓扑识别准确率；
[0035]根据台区拓扑分析计算结果，获取台区电压变化趋势及台区其他分支变化趋势相关性较低的异常分支识别结果。
[0036]优选的，所述台区精准线损分析包括月线损分析、日统计线损及功率线损分析；
[0037]所述月线损分析，用于对日末24点电表冻结电量、NTB同步电量及相位识别分相统计，计算日末电量和同步时钟修正线损分相统计；
[0038]所述日统计线损，用于计算每日96点NTB同步电量及电表小时冻结电量，获取96点同步采样曲线及分相统计；
[0039]所述功率线损分析，用于计算NTB同步采集功率、功率因数，计算功率线损，确保时钟同步功率采样及减少由于计量设备误差产生的线损，对台区瞬时功率进行分析，分析台区线损波动规律。
[0040]优选的，所述台区用电异常诊断，包括运行在系统平台上的线损智能诊断系统，所述智能诊断系统包括时钟异常诊断、窃电分析、户变异常诊断及计量异常分布统计；
[0041]所述时钟异常诊断，用于对统计线损、日数据采集、费用结算提供量化分析；
[0042]所述窃电分析，用于对电表零火线电流异常进行量化分析，定位电流计量异常时段，便于人工排查分析；
[0043]具体为，通过采集电表数据曲线及开盖、状态字、事件记录，建立台区诊断数据库本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于宽带载波的数据采集及其线损分析方法，其特征在于：包括：通过在主节点模块CCO中嵌入AI模块构建台区AI管理单元，将边缘计算下沉到集中器载波通讯模块中；利用宽带载波通讯的时钟同步性，对低压台区各个站点设备的电量、功率及负荷进行多元数据同步采集；利用AI模块与宽带载波信道建立通信，获取AI计算所需的精准小数据，建立数据分析模型；基于上述数据分析，构建台区供电网络拓扑关系、台区精准线损分析及台区用电异常诊断；分析结果通过载波通信模块发送给集中器，并推送给主站展示。2.根据权利要求1所述的一种基于宽带载波的数据采集及其线损分析方法，其特征在于：所述对低压台区各个站点设备的电量、功率及负荷进行多元数据同步采集的方法，包括如下步骤：步骤1、在低压台区建立实时通信的宽带载波通信网络；步骤2、将宽带载波通信网络中的所有设备同步到一个共用的时钟NTB；步骤3、主站启动台区AI管理单元以广播方式向载波通信网络中的STA设备发起同步数据采集命令，STA设备收到采集命令后计算采集时间，当时间达到设定值时启动采集；台区AI管理单元收到主站启动的采集命令后，获取当前的NTB时刻T1，根据T1值计算900秒后的NTB值T2，将T2通过广播方式发送给全网STA设备，STA设备接收到台区AI管理单元的载波同步广播报文后，获取当前的NTB时刻T1和采集时刻T2，计算需要等待的时间T3后，进行数据采集；其中：T3＝T2
‑
T1；其中，STA设备连接在电能表端，用于采集用户电能表的电压、电流、功率因数数据信息，并以曲线数据形式存储在STA设备的存储模块中。3.根据权利要求2所述的一种基于宽带载波的数据采集及其线损分析方法，其特征在于：所述步骤2具体包括：主节点模块CCO为整个电力线载波通信网络维护一个32位的计时器NTB_CCO；宽带载波通信网络中的所有STA设备都必须同步到共用的时钟NTB，且所有STA设备都在本地维护一个32位的计时器NTB_STA；其中，计时器NTB_STA的频率和绝对值与主节点模块CCO的计时器NTB_CCO同步。4.根据权利要求2所述的一种基于宽带载波的数据采集及其线损分析方法，其特征在于：所述步骤3包括如下流程：31)STA设备收到启动采集命令后，系统进入96点采集流程，根据网络共用的时钟NTB延时，启动第一次采集，同时系统清除历史缓存数据后，计算900秒后的NTB时间值T；32)定时器到时，先启动定时器，然后采集数据1，同时系统根据实际电表协议，获取采集数据列表；33)收到数据1应答，或者重发超时后，依次采集数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：李刚刚，李涛，于航舰，臧浩良，刘倩倩，董银德，冯科，王任君，刘光祖，马一民，李垚，王鹏，石利顺，王泽琦，杨威，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：