阅读说明：本技术 一种低压计量箱内电能表故障诊断维护方法 (Fault diagnosis and maintenance method for electric energy meter in low-voltage metering box ) 是由 顾哲伟 董勤飞 洪宇峰 张钟其 周伟杰 姚新曙 马泰 于 2020-12-22 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种低压计量箱内电能表故障诊断维护方法,包括：初始数据采集：在模拟实验中将低压计量箱连接电网及模拟负载,调整电能表故障因素以损坏电能表,直至低压计量箱出现故障,记录故障类型、对应的异常参数以及电能表故障因素,得到故障表；故障分析：采集出现故障的低压计量箱的故障参数,结合故障表的异常参数,根据匹配度是否达到阈值判断是否为电能表故障,如是则记录对应电能表故障因素并切换备用电能表；预警指示：检查区域内未出现故障的低压计量箱的条件因素与对应电能表故障因素的相似度,对高于阈值的进行指示。本发明针对电能表故障问题,通过切换至备用电能表供电的方式恢复故障用户的供电,将用户的停电时间降到最低。(The invention discloses a fault diagnosis and maintenance method for an electric energy meter in a low-voltage metering box, which comprises the following steps: initial data acquisition: in a simulation experiment, connecting a low-voltage metering box with a power grid and a simulation load, adjusting fault factors of an electric energy meter to damage the electric energy meter until the low-voltage metering box breaks down, and recording fault types, corresponding abnormal parameters and the fault factors of the electric energy meter to obtain a fault meter; and (3) fault analysis: collecting fault parameters of a low-voltage metering box with a fault, judging whether the fault is an electric energy meter fault according to whether the matching degree reaches a threshold value or not by combining abnormal parameters of a fault meter, and if so, recording fault factors of the corresponding electric energy meter and switching a standby electric energy meter; early warning indication: and (4) detecting the similarity between the condition factors of the low-voltage metering box without faults in the region and the fault factors of the corresponding electric energy meter, and indicating that the condition factors are higher than the threshold value. Aiming at the problem of electric energy meter failure, the invention recovers the power supply of the failed user by switching to the standby electric energy meter power supply mode, thereby reducing the power failure time of the user to the minimum.)

一种低压计量箱内电能表故障诊断维护方法

技术领域

本发明属于故障诊断领域，特别涉及一种低压计量箱内电能表故障诊断维护方法。

背景技术

低压计量箱担负着用电计量计费的重要任务，需持续稳定运行。由于现场环境复杂，低压计量箱经受长期严酷的温湿度变化，雷电，电网波动及电磁干扰等影响，在外界环境、负荷因素影响下，低压计量箱不可避免的发生故障，由此不仅引起维护费用的增加，更造成用户报修率攀升，间接影响了基层供电所员工的收入绩效。我国电力用户数以亿计，配备的低压计量箱也数量众多，电网公司针对低压计量箱的故障诊断也急需加强。

低压计量箱是用户用电的必须设备，低压计量箱关系着用户的用电权益，一旦发生故障就会影响用户的正常用电，常见的用户无电现象分为外线停电、计量箱本身故障及内线故障三种类型，其中前两类原因属于供电公司抢修范围，内线故障则需要用户自行维护解决。目前我国的城镇住宅小区内，居民低压用电的计量装置普遍采用集中计量箱，具体形式普遍为一个单元楼道安装一个集中计量箱，集中计量箱内部分别安装单元楼道内每家每户的电能表。当发生停电的原因不属于外线停电和内线故障时，基本上的故障停电原因是电能表烧毁引起的，因为电缆与电能表的接触处仅采用螺丝旋转固定，长期使用后存在金属接触面氧化、松动，进而发热造成电能表烧毁。

公开号CN108764598A的发明申请公开了一种低压计量箱故障风险评估方法。但现有的低压计量箱并不能准确反映出引起用户无电的故障类型，因此即使是计量箱本身故障这种通过切换备用电能表就能解决的问题，也只能保修，造成了用户从发生停电到恢复送电时间长，以及人力浪费等系列问题。

发明内容

针对现有技术无法准确分辨故障类型，不能自动切换备用电能表的问题，本发明针对电能表烧毁这种频发故障，进行针对性的故障判断，以确认停电原因是否为电能表问题，在电能表出问题的情况下执行切换步骤，以避免维护资源的浪费。

以下是本发明的技术方案。

一种低压计量箱内电能表故障诊断维护方法，包括以下步骤：

初始数据采集：在模拟实验中将低压计量箱连接电网及模拟负载，调整电能表故障因素以损坏电能表，直至低压计量箱出现故障，记录故障类型、对应的异常参数以及电能表故障因素，得到故障表；

故障分析：采集出现故障的低压计量箱的故障参数，结合故障表的异常参数，根据匹配度是否达到阈值判断是否为电能表故障，如是则记录对应电能表故障因素并切换备用电能表；

预警指示：检查区域内未出现故障的低压计量箱的条件因素与对应电能表故障因素的相似度，对高于阈值的进行指示。

本发明通过对事先对各种常见的电能表故障因素进行调整，使得低压计量箱出现故障，得到对应的故障表，并在后续分析过程中，首先根据异常参数进行故障类型确定，对符合情况的进行备用电能表切换动作，再根据条件因素筛选可能发生同样故障的设备，并进行指示。

作为优选，所述电能表故障因素包括：负载、温度、湿度及结构损伤。这些故障因素在一定程度上会导致电能表故障，调整过程即是对应程度的记录过程。在后续分析过程中，温度和湿度可以通过气象条件推测，负载可直接获得，结构损伤需实地检查。

作为优选，所述异常参数检测范围包括：节点电压和节点电流的变更曲线，故障表中对每种电能表故障因素进行故障参数的权重分配。节点电压和节点电流均是常用的参数，它们的采集取决于具体采集单元的采集对象和工具，采集对象和工具统一即可保证数据的可用性因此不限定具体检测点位置。

作为优选，所述匹配度的计算过程包括：根据故障参数和故障表的异常参数计算每项参数的样本偏离度，统计叠加权重后的样本偏离度总值，得到匹配度。如故障参数中某项参数曲线为A，故障表的异常参数中曲线为B，则在区间内对A-B进行积分求解即为样本偏离度，如权重为C，则乘以C后得到叠加权重后的样本偏离度，多项累加得到总值。

作为优选，所述相似度的计算过程包括：根据条件因素和故障表的电能表故障因素计算每项条件因素的样本偏离度，统计叠加权重后的样本偏离度总值，得到匹配度。计算方法与上述基本一致，区别在于直接使用当前值进行计算而不是曲线，其中结构损伤不计入计算范围。

作为优选，所述切换备用电能表的过程包括：切断对应故障电能表线路，转接至备用电能表线路，恢复用户供电。

本发明的实质性效果包括：通过对事先对各种常见的电能表故障因素进行调整，使得低压计量箱出现故障，得到对应的故障表，并在后续分析过程中，首先根据异常参数进行故障类型确定，对符合情况的进行备用电能表切换动作，再根据条件因素筛选可能发生同样故障的设备，并进行指示，针对住宅小区频发的电能表故障问题，通过切换至备用电能表供电的方式恢复故障用户的供电，可以将用户的停电时间降到最低。

具体实施方式

下面将结合实施例，对本申请的技术方案进行描述。另外，为了更好的说明本发明，在下文中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未做详细描述，以便于凸显本发明的主旨。

实施例：

一种低压计量箱内电能表故障诊断维护方法，包括以下步骤：

初始数据采集：在模拟实验中将低压计量箱连接电网及模拟负载，调整电能表故障因素以损坏电能表，直至低压计量箱出现故障，记录故障类型、对应的异常参数以及电能表故障因素，得到故障表；

故障分析：采集出现故障的低压计量箱的故障参数，结合故障表的异常参数，根据匹配度是否达到阈值判断是否为电能表故障，如是则记录对应电能表故障因素并切换备用电能表；

预警指示：检查区域内未出现故障的低压计量箱的条件因素与对应电能表故障因素的相似度，对高于阈值的进行指示。

本实施例通过对事先对各种常见的电能表故障因素进行调整，使得低压计量箱出现故障，得到对应的故障表，并在后续分析过程中，首先根据异常参数进行故障类型确定，对符合情况的进行备用电能表切换动作，再根据条件因素筛选可能发生同样故障的设备，并进行指示。

其中电能表故障因素包括：负载、温度、湿度及结构损伤。这些故障因素在一定程度上会导致电能表故障，调整过程即是对应程度的记录过程。在后续分析过程中，温度和湿度可以通过气象条件推测，负载可直接获得，结构损伤需实地检查。

异常参数检测范围包括：节点电压和节点电流的变更曲线，故障表中对每种电能表故障因素进行故障参数的权重分配。节点电压和节点电流均是常用的参数，它们的采集取决于具体采集单元的采集对象和工具，采集对象和工具统一即可保证数据的可用性因此不限定具体检测点位置。

本实施例匹配度的计算过程包括：根据故障参数和故障表的异常参数计算每项参数的样本偏离度，统计叠加权重后的样本偏离度总值，得到匹配度。如故障参数中某项参数曲线为A，故障表的异常参数中曲线为B，则在区间内对A-B进行积分求解即为样本偏离度，如权重为C，则乘以C后得到叠加权重后的样本偏离度，多项累加得到总值。

相似度的计算过程包括：根据条件因素和故障表的电能表故障因素计算每项条件因素的样本偏离度，统计叠加权重后的样本偏离度总值，得到匹配度。计算方法与上述基本一致，区别在于直接使用当前值进行计算而不是曲线，其中结构损伤不计入计算范围。

其中切换备用电能表的过程包括：切断对应故障电能表线路，转接至备用电能表线路，恢复用户供电。

另外本实施例针对故障类型，设立安装三组传感器，分别安装于计量箱的电源接入侧接线处、计量箱内部计量表计处和计量箱输出侧接线处，此三组传感器即可对应感应外线故障、计量箱本身故障合用户内线故障三种故障类型。

当检测到三组传感器全部回传无电信号时，判断故障为外线故障；当检测到内部计量表计处及输出侧传感器无电信号时，判断故障为计量箱本身故障；当仅检测到输出侧传感器无电信号时，判断故障为用户内线故障；当检测到其他组合方式的无电信号时，判断为其他故障。

本实施例的实质性效果包括：通过对事先对各种常见的电能表故障因素进行调整，使得低压计量箱出现故障，得到对应的故障表，并在后续分析过程中，首先根据异常参数进行故障类型确定，对符合情况的进行备用电能表切换动作，再根据条件因素筛选可能发生同样故障的设备，并进行指示，针对住宅小区频发的电能表故障问题，通过切换至备用电能表供电的方式恢复故障用户的供电，可以将用户的停电时间降到最低。

通过以上实施方式的描述，所属领域的技术人员可以了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将具体装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

本申请实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上内容，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。