[发明专利]一种基于最小二乘法的零火线电流异常监测方法及系统

说明书

本发明涉及一种基于最小二乘法的零火线电流异常监测方法及系统，包括以下步骤：采集电能表同一时刻的零线电流I_N和火线电流I_L；根据采集到的零火线电流，计算对应的零火线电流相关系数；根据计算的零火线电流相关系数判断电能表的零火线是否存在异常。本发明结合最小二乘法，通过零火线电流判断窃电、共零、三线接法、串户等零火线电流异常问题，具有更高的适用性和准确性。

技术领域

本发明涉及电力系统监测技术领域，特别是一种基于最小二乘法的零火线电流异常监测方法及系统。

背景技术

电能表是对电能进行计量的仪表，其中低压单相电能表用于普通居民用户的用电计量，低压单相电能表有“两进两出”4个接线孔，即火线进出线和零线进出线，通过50Hz交流电为用户提供电能。当火线相较于零线电压为正时，电流的流向为：火线进线-电能表-火线出线-用户负载-零线出线-电能表-零线进线-共零点。电能表内部设置电压和电流的采样模块，用于电能的计量和供电质量监测。在正确接线且无其他异常情况下，零线电流和火线电流相等，但是在异常情况下(如接线错误、窃电等)，采样的零线电流和火线电流将不相等，而这将影响计量的准确性，从而影响用户和供电公司的利益，故对零火线电流异常进行在线监测具有重要意义。

传统的人工筛查进行排除窃电、进出线反接等异常的方法效率低下：首先在前期筛查过程中无目的性，发现问题无异于大海捞针，而且实地查找中，用户的接线较为复杂，难以发现问题，所以人工筛查的方法准确和效率均无法满足海量的用户的需求，因此已有一些实用性较强、准确性较高方法被提出并实施，但这些方法大多仅针对于一个特定问题，如窃电监测方法，无法同时监测是否存在进出线反接、共零接线等问题。另外一些方法需要额外的硬件支撑，对于已安装了电能表的用户而言，无法推广和使用，故也具有一定的局限性。

目前已提出的方法中主要针对窃电和进出线反接的识别方法：

(1)进出线反接识别方法

①进出线反接检测电路

进出线反接检测电路法，主要是通过过零检测电路来识别，对比正常接法和反接的正向过零时间，如果相差10ms(也就是半个工频周期)，则判断为反接，反之则正常。这种方法需要硬件支持，对已安装了电能表的存量用户而言无法实现，故实用性和可推广性不高。

②功率方向法

进出线反接直接造成功率方向，因此通过判断功率方向即可得到是否发生反接。在实现方法上，通过用电信息采集系统获取该用户的电量，若为反向电量且非光伏等特殊用户，则判断电能表的进出线反接。该方法通过用电信息采集系统的电量数据实现，方法简单，具有一定的推广性和实用性，且准确率较高。

(2)基于零火线电流的窃电识别方法

①零火线电流比值法

零火线电流比值法通过零火线电流的比值，而后取绝对值，与阈值作对比，若超出阈值，则说明疑似窃电。该方法原理简单，但未考虑零火线电流采样非同步、负荷波动、共零接法等的影响，阈值对结果的影响较大，容易造成误判或漏判。

②零火线比标准差法