【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电表误差求解方法、设备及存储介质，属于电能计量。
技术介绍
1、近年来，智能电表取代了传统电表，大大减少了抄表工作和人工巡检等工作量。同时，大量的智能电表在网运行使得人们对智能电表误差监测尤为关注。
2、在智能电表失准误差在线监测模型（后简称为失准模型）中，通过总表与户表之间的能量守恒关系建立模型求解来获取电表的误差系数，而在加装了智能量测开关的台区，失准模型又会有进一步发挥的空间。智能量测开关是一种结合了高精度电流传感器与量测单元的低压开关电器，可安装于低压计量箱等环境中。它不仅具备基本的接通、分断和短路过载保护功能，还能实时监测配电线路的电气量，并支持边缘管理、拓扑识别、用电分析等高级应用。
3、如何结合量测开关分相信息建立模型，有效利用分相信息，提升加装了量测开关的计量箱内的分表误差的计算准确性是待解决的问题。
4、公开号为“cn110673081a”的专利技术专利公开了基于边缘计算的智能电表误差在线估计方法，该专利技术以计量箱内的能量守恒原理为基础，利用智能空开电表电量等于各个分电表电量和加线损构建能量守恒方程组，并通过最小二乘法求得误差参数，基于误差参数计算每个分表的误差；该方案把台区范围的能量守恒缩减到了计量箱内，基于计量箱内的总分关系建立方程组，分表数量大大降低，有望提高误差的计算准确度。
5、但是，上述方案仅基于计量箱内的总分电量守恒关系进行模型建立，这样对信息的利用是不充分的，放弃额外信息会导致损失一部分数据使得模型准确性提升的改进空间也被放弃；
技术实现思路
1、为了解决上述现有技术中存在的问题，提出了一种电表误差求解方法、设备及存储介质。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、一方面，本专利技术提供了一种电表误差求解方法，包括以下步骤：
4、获取计量箱内量测开关以及其对应所有分表的数据，并对所有分表的数据进行预处理；
5、基于预处理后所有分表的数据构建分相能量守恒方程组和总能量守恒方程组；
6、建立分相能量守恒方程组和总能量守恒方程组联立方程组，并通过bfgs拟牛顿法进行求解得到初始拟合残差序列；
7、基于初始拟合残差序列中的数据对计量周期数据进行筛除后，得到优选数据集，再次通过bfgs拟牛顿法对优选数据集进行求解，重复迭代，直至达到停止迭代条件时停止迭代，得到最终优选数据集；
8、基于最终优选数据集计算得到量测开关每个分表的误差。
9、作为本专利技术的优选实施方式，所述预处理步骤为：
10、过滤分表的数据中的异常数据后，基于任一分表的数据对该分表进行相位识别，得到每个分表的相位信息，同时构建量测开关在三相上的分表索引。
11、作为本专利技术的优选实施方式，所述分相能量守恒方程组具体如下式所示：
12、；
13、；
14、；
15、其中：、、分别表示量测开关a、b、c相在第个计量周期的电量；表示第个分表第个计量周期的电量；表示第个分表的误差参数；、、分别表示量测开关a、b、c相的等效电阻；、、分别表示量测开关a、b、c相的固定损耗；、、分别表示量测开关a、b、c相的分表索引列表；表示计量周期总数；表示第个分表；表示第个计量周期。
16、作为本专利技术的优选实施方式，所述总能量守恒方程组具体如下式所示：
17、；
18、其中：表示量测开关的在第个计量周期的总电量；表示量测开关的总固定损耗；表示量测开关一级分支的等效电阻；表示量测开关的分表总数。
19、作为本专利技术的优选实施方式，通过bfgs拟牛顿法对联立方程组进行求解的具体步骤为：
20、将联立方程组记为，其中：表示联立方程组中量测开关a、b、c相的电量以及总电量，表示联立方程组中的系数矩阵，表示联立方程组中的未知数向量；
21、设置权重矩阵，计算对应于权重矩阵的加权最小二乘解，等价为下式的最小化问题：
22、；
23、则
24、；
25、其中：表示的梯度；表示矩阵的转置；
26、利用bfgs拟牛顿法求解上述非线性问题，具体步骤为：
27、初始化未知数向量，阈值，初始近似矩阵，初始迭代次数，表示单位矩阵；
28、计算第次迭代的搜索方向，其中，表示第次迭代的近似矩阵，表示第次迭代的梯度，；
29、确定第次迭代的搜索步长，使得，即利用：
30、；
31、求得：
32、；
33、令，；
34、计算：
35、；
36、若，则计算，再计算：
37、；
38、令，再次计算搜索方向，重复上述步骤，直至，则停止计算，并得到近似解；
39、将近似解代入原方程，得到初始拟合残差序列，具体如下式所示：
40、；
41、其中：表示初始拟合残差序列。
42、作为本专利技术的优选实施方式，所述最终优选数据集的确定步骤为：
43、通过删点法将初始拟合残差序列中大于或小于对应的计量周期数据进行删除，其中，表示初始拟合残差序列的第一分位对应值，表示的第三分位对应值，，剩余的计量周期数据作为最终优选数据集；
44、再次通过bfgs拟牛顿法对基于初始拟合残差序列进行数据筛除后的优选数据集进行求解，重复迭代，直至达到停止迭代条件时停止迭代，得到包含最终近似解的最终优选数据集。
45、作为本专利技术的优选实施方式，中所包含的未知数向量包括每个分表的误差参数，对于第个分表，通过下式计算其误差值：
46、；
47、其中：表示第个分表的误差值。
48、另一方面，本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理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本专利技术任一实施例所述的方法。
49、再一方面，本专利技术还提供一种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本专利技术任一实施例所述的方法。
50、本专利技术具有如下有益效果：
51、1、本专利技术在计量箱模型中通过联立分相能量守恒关系，引入线损使模型表达更准确，增加的额外分相守恒关系囊括了额外的数据信息，从方程组的数目简单理解类似于增加了数据量进而改进了模型计算的有效性与稳定性。
52、2、本专利技术基于模型拟合残差的动态加权最小二乘方法，利用bfgs拟牛顿法对模型进行求解，一方面规避牛顿法中需要求解二阶导数（hessian矩阵）的问题，另一方面通过sherman-morrison公式规避矩阵求逆问题，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电表误差求解方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种电表误差求解方法，其特征在于，所述预处理步骤为：
3.根据权利要求1所述的一种电表误差求解方法，其特征在于，所述分相能量守恒方程组具体如下式所示：
4.根据权利要求3所述的一种电表误差求解方法，其特征在于，所述总能量守恒方程组具体如下式所示：
5.根据权利要求4所述的一种电表误差求解方法，其特征在于，通过BFGS拟牛顿法对联立方程组进行求解的具体步骤为：
6.根据权利要求5所述的一种电表误差求解方法，其特征在于，所述最终优选数据集的确定步骤为：
7.根据权利要求6所述的一种电表误差求解方法，其特征在于，中所包含的未知数向量包括每个分表的误差参数，对于第个分表，通过下式计算其误差值：
8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至7任一项所述的方法。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程
...【技术特征摘要】
1.一种电表误差求解方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种电表误差求解方法，其特征在于，所述预处理步骤为：
3.根据权利要求1所述的一种电表误差求解方法，其特征在于，所述分相能量守恒方程组具体如下式所示：
4.根据权利要求3所述的一种电表误差求解方法，其特征在于，所述总能量守恒方程组具体如下式所示：
5.根据权利要求4所述的一种电表误差求解方法，其特征在于，通过bfgs拟牛顿法对联立方程组进行求解的具体步骤为：
6.根据权利要求5所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄天富，张颖，王文静，曹舒，吴志武，胡晓旭，陈子琳，童承鑫，林雨欣，陈适，郭银婷，王春光，林彤尧，涂彦昭，黄汉斌，余鸿晖，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司营销服务中心，
类型：发明
国别省市：
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