阅读说明：本技术 一种使用率较高关口表的评估方法 (Assessment method for gateway table with high utilization rate ) 是由 司浩天 唐亮 冯硕 龚振龙 马一峰 梁晓伟 刘云波 王珍珍 王一博 于 2020-06-28 设计创作，主要内容包括：本发明属于评估方法,具体涉及一种使用率较高关口表的评估方法。它包括：步骤1：采样,在对关口表校准时,对关口表的时钟周期进行连续采样,步骤2：曲线拟合,对步骤1中得到的ΔT<Sub>i</Sub>进行分段,保留最后p个数据,其余数据曲线拟合并进行数据分段,对每段数据分别再次单独进行曲线拟合,步骤3：验证,选取其中误差最小的三个函数保留,步骤4：预测,用步骤3中保留的函数对下个校准时间点做预测,并作出最终判断。本发明的显著效果是：能够评估出未来一个校准周期内,关口表的时钟信号是否会出现超差情况,因而提前避免了因关口表时钟信号误差超差导致的电量示数冻结不同步、算费示数冻结不准确等问题。(The invention belongs to an evaluation method, and particularly relates to an evaluation method of a gateway table with a high utilization rate. It includes: step 1: sampling, namely continuously sampling the clock period of the gateway table when the gateway table is calibrated, and step 2: curve fitting, for the Δ T obtained in step 1 i Segmenting, reserving the last p data, performing curve fitting on the rest data, performing data segmentation, and performing curve fitting on each segment of data independently again, wherein the step 3: and (4) verifying, selecting three functions with the minimum error and reserving, wherein the three functions are as follows: and (4) predicting, namely predicting the next calibration time point by using the function reserved in the step 3, and making a final judgment. The invention has the following remarkable effects: whether the clock signal of the gateway meter can be out of tolerance in a calibration period in the future can be evaluated, so that the problems of asynchronous freezing of electric quantity readings, inaccurate freezing of calculation expense readings and the like caused by the out of tolerance of the clock signal of the gateway meter are solved in advance.)

一种使用率较高关口表的评估方法

技术领域

本发明属于评估方法，具体涉及一种使用率较高关口表的评估方法。

背景技术

关口表是指安装运行在发电企业上网、跨区联络线、省网联络线及省内下网等关口电能计量装置中的电能表,用于贸易结算和内部经济指标的考核,大多为进口的0.25级多功能电能表,在整个电网的电能计量中承担着重要责任。

关口表的时钟信息是关键参数之一。时钟信息不准确会造成电量示数冻结不同步、算费示数冻结不准确等问题。时钟偏差超过规程允许的标准范围后将形成时钟超差缺陷，时钟超差将直接导致表计电量统计的偏差。

传统电网中主要采用人工定时去采集关口表参数，但是由于关口表的分布十分广泛，且不同的变压器的现场检查周期存在差异性，值班人员每天巡检和抄表时也不容易发现,从而导致这些故障发生后长期存在严重影响关口电能计量的准确性,这些故障只有在造成较大电能计量差错后或在关口表定期现场检验时才会被发现。

按照《电能计量装置现场检验作业指导书》的要求,现场运行的电能表内部时钟与北京时间相差原则上每年不得大于5分钟；校准周期每年不得少于1次或酌情缩短其校准周期。现场校准前应首先检查关口表内部日历时钟是否正确,与北京时间相差在5分钟及以内,现场调整时间；与北京时间误差在5分钟以上，分析原因，必要时更换关口表。

过长的校准周期会导致校准效果不佳，因此需要一种能够在校准时判断关口表的时钟信息是否能长时间满足要求的方法。

发明内容

本申请针对现有技术的缺陷，提供一种使用率较高关口表的评估方法。

本发明是这样实现的：一种使用率较高关口表的评估方法，包括下述步骤：

步骤1：采样

在对关口表校准时，对关口表的时钟周期进行连续采样，

步骤2：曲线拟合

对步骤1中得到的ΔT_i进行分段，保留最后p个数据，其余数据用于后续计算，

对能够参与计算的ΔT_i进行曲线拟合，拟合后的函数用f₀(t)表示，

对函数f₀(t)求导，得到一阶导函数f₀(t)，然后求使得f₀(t)＝0的点，将这些点记为t₁、t₂、…、t_m，

以上述得到的点t₁、t₂、…、t_m为分界点，对能够参与计算的ΔT_i进行分段，在每段内再次单独进行曲线拟合，分别得到f₁(t)、f₂(t)、…、f_m(t)，其中f₁(t)对应0-t₁时间段的拟合曲线，f₂(t)对应t₁-t₂时间段的拟合曲线，…，f_m(t)对应t_m-1-t_m时间段的拟合曲线，

步骤3：验证

用步骤2中得到的曲线f₀(t)、f₁(t)、f₂(t)、…、f_m(t)对步骤2中保留数据的时间段进行预测，并与保留数据做比较，选取其中误差最小的三个函数保留，

步骤4：预测

用步骤3中保留的函数对下个校准时间点做预测，如果三个函数的预测结果均为误差满足要求，那么判定该关口表未来一个校准周期内不会产生时钟超差问题；如果三个函数的预测结果均为误差超差，那么判定该关口表在未来一个校准周期内会产生时钟超差问题，提出更换关口表的建议；如果三个函数的预测结果不一致，无法判定准确结果，提出人工检查关口表的建议。

如上所述的一种使用率较高关口表的评估方法，其中，所述的步骤1包括，

采样数量大于1000个，采样结果用下式表示

T_i＝T₀+ΔT_i

其中i为采样次数；T_i表示第i次采样的结果；T₀为关口表额定时钟周期，该数据可以从关口表的使用说明书中查到；ΔT_i为测量得到的第i次采样结果与额定周期之间的误差，另外记录采样间隔t，采样次数的最大值为n，即i的取值范围为1～n的正整数，

采样间隔可以在本申请给定的范围内任意选择，对同一关口表的同一次采样行为，需要保证采样间隔保持不变；对于不同关口表或者同一关口表的不同次采样，采样间隔可以不同。

如上所述的一种使用率较高关口表的评估方法，其中，采样间隔大于等于100个关口表时钟周期。

如上所述的一种使用率较高关口表的评估方法，其中，所述的步骤2包括

p的取值范围为100～10％n，即p的最小值为100，最大值为10％n。

如上所述的一种使用率较高关口表的评估方法，其中，所述的步骤3包括，

所述的误差最小是指按照下述方法进行判断，

首先用f₀(t)、f₁(t)、f₂(t)、…、f_m(t)对步骤2中保留数据的时间段进行预测，由于采样数量是确定的，所以n的值是确定的，p的取值范围也是确定的，通过外部输入p的值也是确定的，同时由于采样间隔是确定，且在同一次采样中采样间隔不变，因此能够得到每个采样点的时间坐标，用这个时间坐标带入上述f₀(t)、f₁(t)、f₂(t)、…、f_m(t)中，就可以求得不同时间坐标下的预测值，

然后将同一函数不同时间坐标的值进行累加，由于拟合是针对步骤1中的ΔT_i的，因此预测结果也是不同时间坐标下的ΔT_i，所以只需要将不同时间坐标代入公式就能得到对应的ΔT_i，将p个ΔT_i累加，得到该函数的总ΔT_i，

第三比较不同函数对应的累加值，将累加值最小的三个数对应的函数作为本步骤的输出，如果最小累加值对应有多个函数，那么优先选取f₀(t)，然后以f_i(t)中i值大的为优先选取函数。

本发明的显著效果是：本申请的评估方法，能够在一次对关口表的时钟校准中，评估出未来一个校准周期内，关口表的时钟信号是否会出现超差情况，如果出现预测时钟超差的情况，那么可以及时更换关口表，因而提前避免了因关口表时钟信号误差超差导致的电量示数冻结不同步、算费示数冻结不准确等问题。

具体实施方式

一种使用率较高关口表的评估方法，包括下述步骤：

步骤1：采样

在对关口表校准时，对关口表的时钟周期进行连续采样，采样间隔大于等于100个关口表时钟周期，采样数量大于1000个，采样结果用下式表示

T_i＝T₀+ΔT_i

其中i为采样次数；T_i表示第i次采样的结果；T₀为关口表额定时钟周期，该数据可以从关口表的使用说明书中查到；ΔT_i为测量得到的第i次采样结果与额定周期之间的误差。另外记录采样间隔t。采样次数的最大值为n，即i的取值范围为1～n的正整数。

采样间隔可以在本申请给定的范围内任意选择。对同一关口表的同一次采样行为，需要保证采样间隔保持不变；对于不同关口表或者同一关口表的不同次采样，采样间隔可以不同。例如对某一关口表采样间隔定为150个关口表时钟周期，采样总量为3000个，那么对这3000个采样均须保持150个关口表时钟周期不变。在本次采样结束后，需要再次对同一关口表的时钟周期采样，那么可以将采样间隔定为200个关口表时钟周期，采样总量为2000个，对这2000个采样须保持200个关口表时钟周期不变。

步骤2：曲线拟合

对步骤1中得到的ΔT_i进行分段，保留最后p个数据，其余数据用于后续计算，p的取值范围为100～10％n，即p的最小值为100，最大值为10％n，例如当n为1000时，p值为100，当n为2000时，p的取值范围为100～200。p值由外部直接输入。

对能够参与计算的ΔT_i进行曲线拟合，拟合后的函数用f₀(t)表示。

曲线拟合可以采用任意现有拟合方法，例如插值法、最小二乘法等都是可以选择的方法。

对函数f₀(t)求导，得到一阶导函数f₀(t)，然后求使得f₀(t)＝0的点，将这些点记为t₁、t₂、…、t_m。

以上述得到的点t₁、t₂、…、t_m为分界点，对能够参与计算的ΔT_i进行分段，在每段内用同样的拟合方法进行曲线拟合，分别得到f₁(t)、f₂(t)、…、f_m(t)。

本步骤是将整体数据和个别数据分别进行拟合，因为ΔT_i的大小是随机出现的，整体趋势和小范围数据的趋势并不一定相同。具体哪部分的数据更能接近最终结果，在本步骤中无法判断，因此对每个数据段均拟合。

步骤3：验证

用步骤2中得到的曲线f₀(t)、f₁(t)、f₂(t)、…、f_m(t)对步骤2中保留数据的时间段进行预测，并与保留数据做比较，选取其中误差最小的三个函数保留。

所述的误差最小是指按照下述方法进行判断。

首先用f₀(t)、f₁(t)、f₂(t)、…、f_m(t)对步骤2中保留数据的时间段进行预测。由于采样数量是确定的，所以n的值是确定的，p的取值范围也是确定的，通过外部输入p的值也是确定的，同时由于采样间隔是确定，且在同一次采样中采样间隔不变，因此能够得到每个采样点的时间坐标，用这个时间坐标带入上述f₀(t)、f₁(t)、f₂(t)、…、f_m(t)中，就可以求得不同时间坐标下的预测值。

然后将同一函数不同时间坐标的值进行累加。由于拟合是针对步骤1中的ΔT_i的，因此预测结果也是不同时间坐标下的ΔT_i，所以只需要将不同时间坐标代入公式就能得到对应的ΔT_i，将p个ΔT_i累加，得到该函数的总ΔT_i。

第三比较不同函数对应的累加值，将累加值最小的三个数对应的函数作为本步骤的输出。如果最小累加值对应有多个函数，那么优先选取f₀(t)，然后以f_i(t)中i值大的为优先选取函数。例如有f₀(t)、f₂(t)、f₅(t)、f₆(t)、f₉(t)对应的累加值均属于前述的最下三个数值的范围，那么首先选取f₀(t)，然后选取f_i(t)中i值大的，即f₆(t)、f₉(t)，所以本步骤的最终输出为f₀(t)、f₆(t)、f₉(t)。

步骤4：预测

用步骤3中保留的函数对下个校准时间点做预测，如果三个函数的预测结果均为误差满足要求，那么判定该关口表未来一个校准周期内不会产生时钟超差问题；如果三个函数的预测结果均为误差超差，那么判定该关口表在未来一个校准周期内会产生时钟超差问题，提出更换关口表的建议；如果三个函数的预测结果不一致，无法判定准确结果，提出人工检查关口表的建议。