【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电能计量，尤其涉及一种基于能量路由器的充电枪计量误差分析方法。
技术介绍
1、随着科技的发展，充电枪的应用场景不断扩展，其计量功能也变得越来越关键。充电枪的准确计量有助于电费收缴，保证了电力公司和用户间的公平公正。在新能源行业，需经常对充电枪进行排查，保证其准确、稳定运行。
2、以15分钟作为时间间隔的采样数据能够以更小的时间粒度监测电网电流、电压、功率等信息，有助于应用大数据分析手段排查用户异常用电的情况。但15分钟间隔采样数据数值小且存在较多零值，会对充电枪误差系数的准确求解产生干扰。针对于此，采用滑窗算法对15分钟间隔电量数据进行累加求和，提高数据质量。考虑到电量数据的实时性、可信度，现有的简单加和每组数据的方法不够完善，充电枪误差系数的求解精确度有待进一步提高。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术存在的不足和缺陷，提出了一种基于能量路由器的充电枪计量误差分析方法，通过变步长对15min采样数据进行滑窗操作，考虑到了电量数据的实时性、可信度，有利于进一步提高充电枪误差系数的求解精度，保证异常充电枪的精准检出。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
3、一种基于能量路由器的充电枪计量误差分析方法，包括以下步骤：
4、步骤1：获取充电枪、能量路由器电量数据；
5、步骤2：基于充电枪、能量路由器电量数据，计算充电站线损、线损率；
6、步骤3：基于孤立森林算法识别线损率异常点并剔除
7、步骤4：基于滑动窗口算法处理剩余的电量数据，对窗内数据进行加和，每次滑窗遍历数据，实现数据的构建；
8、步骤5：基于构建的数据建立线性模型，求解充电枪误差系数，分析充电枪计量误差。
9、优选地，所述步骤2中充电站线损率的计算公式如下：
10、
11、其中，yi为第i个样本能量路由器电量数据，1≤i≤m0，m0为充电站原始样本数；xij为第i个样本中第j个充电枪电量数据，lri为第i个样本对应的线损率，n0为充电枪数。
12、优选地，所述步骤4的具体过程为：
13、b1，初始化最大窗宽windowmax、当前滑窗轮次k＝1、步长step＝1；
14、b2，以第k个能量路由器数据为滑窗起点，沿此往后共截取windowmax个样本点作为观测区，观测区范围：[k,k+windowmax-1]；
15、b3，计算观测区内的负荷阈值load_threshold：
16、load_threshold＝elemin×n0；
17、其中，elemin为根据充电站实际用电情况设定的最低电量阈值；
18、b4，在观测区内，索引峰的位置peak_pos集合：
19、peak_pos＝find(yi＞load_threshold)；
20、其中，find()函数输出满足条件对应的索引值；yi为第i个样本能量路由器电量数据；
21、b5，对窗内每个充电枪、能量路由器数据进行加和：
22、
23、其中，pos属于peak_pos中的索引值；xpos-j为第pos个样本中第j个充电枪的数据；ypos为第pos个样本能量路由器电量数据；x′kj为加和后的第j个充电枪数据；y′k为加和后的能量路由器数据；1≤k≤m2，m2＝m1-windowmax+1，m2为滑窗累积后最终的样本点数，m1为剔除异常点后的充电站样本数；
24、b6，k＝k+step；
25、跳转b2，直至k＝m2停止跳转。
26、优选地，windowmax＝48。
27、优选地，elemin设定为0.02kwh。
28、优选地，所述步骤5的具体过程为：
29、c1，计算充电站线损
30、
31、c2，建立线性模型：
32、
33、其中β为充电枪误差系数，下标为充电枪标号，从1取到n0；δ为线路中其他损耗；α为能量路由器计量误差系数；
34、c3，求解充电枪误差系数β；
35、β＝(xtx+λe)-1xterror；
36、其中，矩阵xb″表示第b个充电枪的所有数据组成的列向量，y″表示能量路由器所有数据组成的列向量，1″表示m2个数字1组成的列向量；λ为正则化参数。
37、优选地，λ为1。
38、优选地，所述步骤3的具体过程为：
39、a1，计算谐波数h(i)：
40、h(i)＝ln(i)+ξ；
41、其中，i为样本序号；ξ为欧拉常数，约为0.5772156649；
42、a2，计算当前样本数m下的平均路径长度c(m)：
43、c(m)＝2h(m-1)-2(m-1)/m；
44、a3，计算线损率lri的异常分数s(lri，m)：
45、
46、其中，h(lri)为点lri从二分树的根节点到叶节点所经过的路径长度；e(h(lri))是整片森林里点lri的平均路径长度；
47、a4，根据s(lri，m)进行线损率异常点判断：
48、
49、其中，当sgn(lri)＝1时，识别为异常点；
50、a5，根据识别的异常点，剔除对应的充电枪、能量路由器电量数据。
51、本专利技术的有益技术效果：基于充电枪15min采样数据，通过能量路由器、充电枪数据计算充电站线损率，通过孤立森林对线损率进行异常值处理后，采用滑窗方式对原始电量数据进行累加求和，同时考虑到电量数据的实时性、可信度，在滑窗过程中采用变步长方式，进一步提高充电枪误差系数的求解精度，保证异常充电枪的精准检出。
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1.一种基于能量路由器的充电枪计量误差分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于能量路由器的充电枪计量误差分析方法，其特征在于，所述步骤2中充电站线损率的计算公式如下：
3.根据权利要求2所述的一种基于能量路由器的充电枪计量误差分析方法，其特征在于，所述步骤4的具体过程为：
4.根据权利要求3所述的一种基于能量路由器的充电枪计量误差监测方法，其特征在于，windowmax＝48。
5.根据权利要求3所述的一种基于能量路由器的充电枪计量误差监测方法，其特征在于，elemin设定为0.02kWh。
6.根据权利要求3所述的一种基于能量路由器的充电枪计量误差分析方法，其特征在于，所述步骤5中的具体过程为：
7.根据权利要求6所述的一种基于能量路由器的充电枪计量误差监测方法，其特征在于，λ为1。
8.根据权利要求6所述的一种基于能量路由器的充电枪计量误差分析方法，其特征在于，所述步骤3的具体过程为：
【技术特征摘要】
1.一种基于能量路由器的充电枪计量误差分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于能量路由器的充电枪计量误差分析方法，其特征在于，所述步骤2中充电站线损率的计算公式如下：
3.根据权利要求2所述的一种基于能量路由器的充电枪计量误差分析方法，其特征在于，所述步骤4的具体过程为：
4.根据权利要求3所述的一种基于能量路由器的充电枪计量误差监测方法，其特征在于，windowmax＝48。
【专利技术属性】
技术研发人员：曹乾磊，王磊，苗壮，张乐群，范建华，
申请(专利权)人：青岛智电新能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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