【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種電表誤差求解方法、設備及存儲介質，屬于電能計量。
技術介紹
1、近年來，智能電表取代了傳統電表，大大減少了抄表工作和人工巡檢等工作量。同時，大量的智能電表在網運行使得人們對智能電表誤差監測尤為關注。
2、在智能電表失準誤差在線監測模型（后簡稱為失準模型）中，通過總表與戶表之間的能量守恒關系建立模型求解來獲取電表的誤差系數，而在加裝了智能量測開關的臺區，失準模型又會有進一步發揮的空間。智能量測開關是一種結合了高精度電流傳感器與量測單元的低壓開關電器，可安裝于低壓計量箱等環境中。它不僅具備基本的接通、分斷和短路過載保護功能，還能實時監測配電線路的電氣量，并支持邊緣管理、拓撲識別、用電分析等高級應用。
3、如何結合量測開關分相信息建立模型，有效利用分相信息，提升加裝了量測開關的計量箱內的分表誤差的計算準確性是待解決的問題。
4、公開號為“cn110673081a”的專利技術專利公開了基于邊緣計算的智能電表誤差在線估計方法，該專利技術以計量箱內的能量守恒原理為基礎，利用智能空開電表電量等于各個分電表電量和加線損構建能量守恒方程組，并通過最小二乘法求得誤差參數，基于誤差參數計算每個分表的誤差；該方案把臺區范圍的能量守恒縮減到了計量箱內，基于計量箱內的總分關系建立方程組，分表數量大大降低，有望提高誤差的計算準確度。
5、但是，上述方案僅基于計量箱內的總分電量守恒關系進行模型建立，這樣對信息的利用是不充分的，放棄額外信息會導致損失一部分數據使得模型準確性提升的改進空間也被放棄；
技術實現思路
1、為了解決上述現有技術中存在的問題，提出了一種電表誤差求解方法、設備及存儲介質。
2、本專利技術的技術方案如下：
3、一方面，本專利技術提供了一種電表誤差求解方法，包括以下步驟：
4、獲取計量箱內量測開關以及其對應所有分表的數據，并對所有分表的數據進行預處理；
5、基于預處理后所有分表的數據構建分相能量守恒方程組和總能量守恒方程組；
6、建立分相能量守恒方程組和總能量守恒方程組聯立方程組，并通過bfgs擬牛頓法進行求解得到初始擬合殘差序列；
7、基于初始擬合殘差序列中的數據對計量周期數據進行篩除后，得到優選數據集，再次通過bfgs擬牛頓法對優選數據集進行求解，重復迭代，直至達到停止迭代條件時停止迭代，得到最終優選數據集；
8、基于最終優選數據集計算得到量測開關每個分表的誤差。
9、作為本專利技術的優選實施方式，所述預處理步驟為：
10、過濾分表的數據中的異常數據后，基于任一分表的數據對該分表進行相位識別，得到每個分表的相位信息，同時構建量測開關在三相上的分表索引。
11、作為本專利技術的優選實施方式，所述分相能量守恒方程組具體如下式所示：
12、；
13、；
14、；
15、其中：、、分別表示量測開關a、b、c相在第個計量周期的電量；表示第個分表第個計量周期的電量；表示第個分表的誤差參數；、、分別表示量測開關a、b、c相的等效電阻；、、分別表示量測開關a、b、c相的固定損耗；、、分別表示量測開關a、b、c相的分表索引列表；表示計量周期總數；表示第個分表；表示第個計量周期。
16、作為本專利技術的優選實施方式，所述總能量守恒方程組具體如下式所示：
17、；
18、其中：表示量測開關的在第個計量周期的總電量；表示量測開關的總固定損耗；表示量測開關一級分支的等效電阻；表示量測開關的分表總數。
19、作為本專利技術的優選實施方式，通過bfgs擬牛頓法對聯立方程組進行求解的具體步驟為：
20、將聯立方程組記為，其中：表示聯立方程組中量測開關a、b、c相的電量以及總電量，表示聯立方程組中的系數矩陣，表示聯立方程組中的未知數向量；
21、設置權重矩陣，計算對應于權重矩陣的加權最小二乘解，等價為下式的最小化問題：
22、；
23、則
24、；
25、其中：表示的梯度；表示矩陣的轉置；
26、利用bfgs擬牛頓法求解上述非線性問題，具體步驟為：
27、初始化未知數向量，閾值，初始近似矩陣，初始迭代次數，表示單位矩陣；
28、計算第次迭代的搜索方向，其中，表示第次迭代的近似矩陣，表示第次迭代的梯度，；
29、確定第次迭代的搜索步長，使得，即利用：
30、；
31、求得：
32、；
33、令，；
34、計算：
35、；
36、若，則計算，再計算：
37、；
38、令，再次計算搜索方向，重復上述步驟，直至，則停止計算，并得到近似解；
39、將近似解代入原方程，得到初始擬合殘差序列，具體如下式所示：
40、；
41、其中：表示初始擬合殘差序列。
42、作為本專利技術的優選實施方式，所述最終優選數據集的確定步驟為：
43、通過刪點法將初始擬合殘差序列中大于或小于對應的計量周期數據進行刪除，其中，表示初始擬合殘差序列的第一分位對應值，表示的第三分位對應值，，剩余的計量周期數據作為最終優選數據集；
44、再次通過bfgs擬牛頓法對基于初始擬合殘差序列進行數據篩除后的優選數據集進行求解，重復迭代，直至達到停止迭代條件時停止迭代，得到包含最終近似解的最終優選數據集。
45、作為本專利技術的優選實施方式，中所包含的未知數向量包括每個分表的誤差參數，對于第個分表，通過下式計算其誤差值：
46、；
47、其中：表示第個分表的誤差值。
48、另一方面，本專利技術還提供一種電子設備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，所述處理器執行所述程序時實現如本專利技術任一實施例所述的方法。
49、再一方面，本專利技術還提供一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，該程序被處理器執行時實現如本專利技術任一實施例所述的方法。
50、本專利技術具有如下有益效果：
51、1、本專利技術在計量箱模型中通過聯立分相能量守恒關系，引入線損使模型表達更準確，增加的額外分相守恒關系囊括了額外的數據信息，從方程組的數目簡單理解類似于增加了數據量進而改進了模型計算的有效性與穩定性。
52、2、本專利技術基于模型擬合殘差的動態加權最小二乘方法，利用bfgs擬牛頓法對模型進行求解，一方面規避牛頓法中需要求解二階導數（hessian矩陣）的問題，另一方面通過sherman-morrison公式規避矩陣求逆問題，本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種電表誤差求解方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種電表誤差求解方法，其特征在于，所述預處理步驟為：
3.根據權利要求1所述的一種電表誤差求解方法，其特征在于，所述分相能量守恒方程組具體如下式所示：
4.根據權利要求3所述的一種電表誤差求解方法，其特征在于，所述總能量守恒方程組具體如下式所示：
5.根據權利要求4所述的一種電表誤差求解方法，其特征在于，通過BFGS擬牛頓法對聯立方程組進行求解的具體步驟為：
6.根據權利要求5所述的一種電表誤差求解方法，其特征在于，所述最終優選數據集的確定步驟為：
7.根據權利要求6所述的一種電表誤差求解方法，其特征在于，中所包含的未知數向量包括每個分表的誤差參數，對于第個分表，通過下式計算其誤差值：
8.一種電子設備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述程序時實現如權利要求1至7任一項所述的方法。
9.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，該程
...【技術特征摘要】
1.一種電表誤差求解方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種電表誤差求解方法，其特征在于，所述預處理步驟為：
3.根據權利要求1所述的一種電表誤差求解方法，其特征在于，所述分相能量守恒方程組具體如下式所示：
4.根據權利要求3所述的一種電表誤差求解方法，其特征在于，所述總能量守恒方程組具體如下式所示：
5.根據權利要求4所述的一種電表誤差求解方法，其特征在于，通過bfgs擬牛頓法對聯立方程組進行求解的具體步驟為：
6.根據權利要求5所述的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：黃天富，張穎，王文靜，曹舒，吳志武，胡曉旭，陳子琳，童承鑫，林雨欣，陳適，郭銀婷，王春光，林彤堯，涂彥昭，黃漢斌，余鴻暉，
申請(專利權)人：國網福建省電力有限公司營銷服務中心，
類型：發明
國別省市：
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