一種電能計量誤差預(yù)測方法及設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電能計量誤差預(yù)測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電能計量誤差預(yù)測方法及 設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)前，隨著電力行業(yè)市場化改革的深入進(jìn)行，如何確保電能計量裝置的準(zhǔn)確性，維 護(hù)電力市場公平有序的運轉(zhuǎn)是電力市場的重點研究課題。
[0003] 電能計量裝置的誤差水平主要由電能表、電壓互感器、電流互感器和二次回路等 四個部分的誤差綜合而成。目前對電能計量誤差水平研究的重點主要是在于對電能計量裝 置的誤差水平進(jìn)行在線監(jiān)測，而無法實現(xiàn)對電能計量誤差水平的有效預(yù)測，從而使得人們 無法及時地避免由于較大計量誤差對電力市場的公平有序運轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的不良影響。
[0004] 綜上所述可以看出，如何實現(xiàn)對電能計量誤差水平的有效預(yù)測是目前亟待解決的 問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種電能計量誤差預(yù)測方法及設(shè)備，實現(xiàn)了對 電能計量誤差水平的有效預(yù)測，從而使得人們能夠及時地避免由于較大計量誤差對電力市 場的公平有序運轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的不良影響。其具體方案如下：
[0006] 一種電能計量誤差預(yù)測方法，包括：
[0007] 對目標(biāo)時間段內(nèi)電能計量裝置的電能計量誤差信號進(jìn)行分解，得到誤差趨勢分量 時間序列和誤差旋轉(zhuǎn)分量時間序列，其中，所述誤差趨勢分量時間序列包括一個誤差趨勢 分量，所述誤差旋轉(zhuǎn)分量時間序列包括至少兩個旋轉(zhuǎn)分量；
[0008] 分別構(gòu)建所述誤差趨勢分量時間序列和所述誤差旋轉(zhuǎn)分量時間序列的預(yù)測模型， 相應(yīng)地得到趨勢分量預(yù)測模型和旋轉(zhuǎn)分量預(yù)測模型；
[0009] 分別利用所述趨勢分量預(yù)測模型和所述旋轉(zhuǎn)分量預(yù)測模型對電能計量誤差進(jìn)行 預(yù)測，相應(yīng)地得到趨勢分量預(yù)測值和旋轉(zhuǎn)分量預(yù)測值；
[0010] 對所述趨勢分量預(yù)測值和所述旋轉(zhuǎn)分量預(yù)測值進(jìn)行疊加，得到所述電能計量裝置 的整體計量誤差預(yù)測結(jié)果。
[0011] 優(yōu)選的，所述對目標(biāo)時間段內(nèi)電能計量裝置的電能計量誤差信號進(jìn)行分解，得到 誤差趨勢分量時間序列和誤差旋轉(zhuǎn)分量時間序列的過程包括：
[0012] 利用改進(jìn)本征時間尺度分解法，對所述目標(biāo)時間段內(nèi)電能計量裝置的電能計量誤 差信號進(jìn)行分解，得到所述誤差趨勢分量時間序列和所述誤差旋轉(zhuǎn)分量時間序列。
[0013] 優(yōu)選的，所述利用改進(jìn)本征時間尺度分解法，對所述目標(biāo)時間段內(nèi)電能計量裝置 的電能計量誤差信號進(jìn)行分解，得到所述誤差趨勢分量時間序列和所述誤差旋轉(zhuǎn)分量時間 序列的過程包括：
[0014] 確定所述目標(biāo)時間段內(nèi)電能計量裝置的電能計量誤差信號中的M個極值點坐標(biāo)， M為正整數(shù)；
[0015] 利用鏡像對稱延拓法，對所述M個極值點的兩端進(jìn)行極值點延拓，得到延拓后的 兩個極值端點坐標(biāo)，并將所述兩個極值端點坐標(biāo)添入所述M個極值點坐標(biāo)中，得到M+2個極 值點坐標(biāo)；
[0016] 提取所述M+2個極值點坐標(biāo)中每相鄰兩個極值點坐標(biāo)之間的基線信號，得到多個 基線信號；
[0017] 利用三次樣條插值對所述多個基線信號進(jìn)行擬合，得到擬合基線信號；
[0018] 從所述目標(biāo)時間段內(nèi)電能計量裝置的電能計量誤差信號中分離出所述擬合基線 信號，得到分離后誤差信號；
[0019] 對所述分離后誤差信號進(jìn)行分解，得到所述誤差趨勢分量時間序列和所述誤差旋 轉(zhuǎn)分量時間序列。
[0020] 優(yōu)選的，所述分別構(gòu)建所述誤差趨勢分量時間序列和所述誤差旋轉(zhuǎn)分量時間序列 的預(yù)測模型，相應(yīng)地得到趨勢分量預(yù)測模型和旋轉(zhuǎn)分量預(yù)測模型的過程包括：
[0021] 構(gòu)建所述誤差趨勢分量時間序列的ARM模型，得到所述趨勢分量預(yù)測模型，構(gòu)建 所述誤差旋轉(zhuǎn)分量時間序列的ARIMA模型，得到所述旋轉(zhuǎn)分量預(yù)測模型。
[0022] 優(yōu)選的，所述構(gòu)建所述誤差趨勢分量時間序列的ARMA模型，得到所述趨勢分量預(yù) 測模型，構(gòu)建所述誤差旋轉(zhuǎn)分量時間序列的ARIM模型，得到所述旋轉(zhuǎn)分量預(yù)測模型的過 程包括：
[0023] 基于赤池信息量準(zhǔn)則，采用從低階往高階逐次增加的試探方法，計算得到不同階 數(shù)所對應(yīng)的赤池信息量，并將所有得到的赤池信息量中數(shù)值最小的赤池信息量所對應(yīng)的階 數(shù)確定為目標(biāo)預(yù)測模型的模型階數(shù)，所述目標(biāo)預(yù)測模型包括所述趨勢分量預(yù)測模型和所述 旋轉(zhuǎn)分量預(yù)測模型；
[0024] 利用非線性最小二乘估計算法和BFGS算法，確定所述目標(biāo)預(yù)測模型的模型參數(shù)；
[0025] 根據(jù)所述模型階數(shù)和所述模型參數(shù)，構(gòu)建所述誤差趨勢分量時間序列的ARMA模 型和所述誤差旋轉(zhuǎn)分量時間序列的ARIMA模型，相應(yīng)地得到所述趨勢分量預(yù)測模型和所述 旋轉(zhuǎn)分量預(yù)測模型。
[0026] 優(yōu)選的，所述基于赤池信息量準(zhǔn)則，采用從低階往高階逐次增加的試探方法，計算 得到不同階數(shù)所對應(yīng)的赤池信息量的過程之前，還包括：
[0027] 利用ADF法，對所述誤差旋轉(zhuǎn)分量時間序列中每一個旋轉(zhuǎn)分量的穩(wěn)定性進(jìn)行檢 測；
[0028] 當(dāng)檢測出任一旋轉(zhuǎn)分量的穩(wěn)定性不滿足預(yù)設(shè)穩(wěn)定性時，利用差分運算對該旋轉(zhuǎn)分 量進(jìn)行平穩(wěn)化處理。
[0029] 優(yōu)選的，所述相應(yīng)地得到所述趨勢分量預(yù)測模型和所述旋轉(zhuǎn)分量預(yù)測模型的過程 之前，還包括：
[0030] 分別對所述誤差趨勢分量時間序列的ARMA模型和所述誤差旋轉(zhuǎn)分量時間序列的 ARIMA模型進(jìn)行白噪聲檢測；
[0031] 當(dāng)檢測出任一誤差分量對應(yīng)的模型的白噪聲大于預(yù)設(shè)噪聲值時，則對該誤差分量 所對應(yīng)的模型的模型參數(shù)進(jìn)行重新調(diào)整，以使調(diào)整后得到的模型的白噪聲低于或等于所述 預(yù)設(shè)噪聲值。
[0032] 本發(fā)明還公開了一種電能計量誤差預(yù)測設(shè)備，包括：
[0033] 誤差信號分解器，用于對目標(biāo)時間段內(nèi)電能計量裝置的電能計量誤差信號進(jìn)行分 解，得到誤差趨勢分量時間序列和誤差旋轉(zhuǎn)分量時間序列，其中，所述誤差趨勢分量時間序 列包括一個誤差趨勢分量，所述誤差旋轉(zhuǎn)分量時間序列包括至少兩個旋轉(zhuǎn)分量；
[0034] 預(yù)測模型構(gòu)建器，用于分別構(gòu)建所述誤差趨勢分量時間序列和所述誤差旋轉(zhuǎn)分量 時間序列的預(yù)測模型，相應(yīng)地得到趨勢分量預(yù)測模型和旋轉(zhuǎn)分量預(yù)測模型；
[0035] 誤差預(yù)測裝置，用于分別利用所述趨勢分量預(yù)測模型和所述旋轉(zhuǎn)分量預(yù)測模型對 電能計量誤差進(jìn)行預(yù)測，相應(yīng)地得到趨勢分量預(yù)測值和旋轉(zhuǎn)分量預(yù)測值；
[0036] 數(shù)據(jù)處理裝置，用于對所述趨勢分量預(yù)測值和所述旋轉(zhuǎn)分量預(yù)測值進(jìn)行疊加，得 到所述電能計量裝置的整體計量誤差預(yù)測結(jié)果。
[0037] 優(yōu)選的，所述誤差信號分解器具體為，利用改進(jìn)本征時間尺度分解法，對所述目標(biāo) 時間段內(nèi)電能計量裝置的電能計量誤差信號進(jìn)行分解，得到所述誤差趨勢分量時間序列和 所述誤差旋轉(zhuǎn)分量時間序列的改進(jìn)式誤差信號分解器。
[0038] 優(yōu)選的，所述預(yù)測模型構(gòu)建器包括：
[0039] ARMA模型構(gòu)建器，用于構(gòu)建所述誤差趨勢分量時間序列的ARMA模型，得到所述趨 勢分量預(yù)測模型；
[0040] ARIMA模型構(gòu)建器，用于構(gòu)建所述誤差旋轉(zhuǎn)分量時間序列的ARIMA模型，得到所述 旋轉(zhuǎn)分量預(yù)測模型。
[0041] 本發(fā)明中，通過對目標(biāo)時間段內(nèi)電能計量裝置的電能計量誤差信號進(jìn)行分解，得 到了誤差趨勢分量時間序列和誤差旋轉(zhuǎn)分量時間序列；接著對誤差趨勢分量時間序列和 誤差旋轉(zhuǎn)分量時間序列進(jìn)行預(yù)測模型的構(gòu)建，相應(yīng)地得到了趨勢分量預(yù)測模型和旋轉(zhuǎn)分量 預(yù)測模型，并利用上述兩種預(yù)測模型對電能計量誤差進(jìn)行預(yù)測，然后對預(yù)測后得到的趨勢 分量預(yù)測值和旋轉(zhuǎn)分量預(yù)測值進(jìn)行疊加，從而得到了電能計量裝置的整體計量誤差預(yù)測結(jié) 果。由上可見，本發(fā)明通過對已知的電能計量誤差信號進(jìn)行分解，從而得到誤差趨勢分量時 間序列和誤差旋轉(zhuǎn)分量時間序列，基于這兩種時間序列進(jìn)行了預(yù)測模型的構(gòu)建，進(jìn)而實現(xiàn) 了對電能計量裝置的整體計量誤差的預(yù)測。也即，本發(fā)明實現(xiàn)了對電能計量誤差水平的有 效預(yù)測，從而使得人們能夠及時地避免由于較大計量誤差對電力市場的公平有序運轉(zhuǎn)所產(chǎn) 生的不良影響。
【附圖說明】
[0042] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù) 提供的附圖獲得其他的附圖