ICS35.240

CCSL71

團體標準

T/IQA21—2023

電能表運行誤差遠程診斷技術(shù)要求

Technicalrequirementsforremotediagnosisofelectricitymeters

operationalerrors

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2023-09-19發(fā)布2023-09-20實施

中關(guān)村智聯(lián)軟件服務業(yè)質(zhì)量創(chuàng)新聯(lián)盟發(fā)布

T/IQA21—2023

引言

電能表運行誤差遠程診斷，主要是基于能量守恒定律和臺區(qū)線路拓撲關(guān)系，利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，

構(gòu)建電能表工作運行誤差分析的模型。通過及時采集和存儲電能表的實時數(shù)據(jù)，以臺區(qū)總表作為標準器，

利用臺區(qū)總表與被校電能表的定時凍結(jié)電量，基于在線電能表校準平臺，建立方程組并求解，對電能表

進行“點對點”實時工作運行誤差計算，從而實現(xiàn)電能表實時工作運行誤差遠程診斷。

本文件給出了大數(shù)據(jù)分析模型在電能表運行誤差遠程診斷中的應用技術(shù)流程，規(guī)定了必要的技術(shù)內(nèi)

容和性能要求，以提高電能表運行誤差的診斷效率和準確性。文件主要包括數(shù)據(jù)集要求、大數(shù)據(jù)分析模

型構(gòu)建、模型評估和監(jiān)測、運行誤差診斷等方面的內(nèi)容。文件旨在為電能表運行誤差遠程診斷提供技術(shù)

指導，促進電能表運行誤差診斷技術(shù)的發(fā)展和應用。

本文件的發(fā)布機構(gòu)提請注意。聲明符合本文件時，可能涉及到20條（如下表1所示）與本文件內(nèi)

容相關(guān)專利的使用。本文件的發(fā)布機構(gòu)對于以下專利的真實性、有效性和范圍無任何立場。以下專利持

有人已向本文件的發(fā)布機構(gòu)承諾，他愿意同任何申請人在合理且無歧視的條款和條件下，就專利授權(quán)許

可進行談判。以下專利持有人的聲明已在本文件的發(fā)布機構(gòu)備案。相關(guān)信息可以通過以下聯(lián)系方式獲得:

專利持有人姓名：北京志翔科技股份有限公司

地址：北京市海淀區(qū)學院路35號世寧大廈1101

表1本文件相關(guān)專利

序號專利名稱專利號

1不確定度的確定方法、裝置和電子設(shè)備2022115048934

2臺區(qū)電能表運行評估方法、裝置、電子設(shè)備和存儲介質(zhì)2023103167922

3運行誤差估計方法及裝置2022115461664

4超差表檢測方法及裝置2022115147802

5電能表運行誤差估計方法及裝置2022114793747

6超差電能表的識別方法及裝置2022115993789

7基于用電量調(diào)整幅度的超差電能表識別方法、裝置和設(shè)備2022115879514

8基于用電量調(diào)整幅度識別超差電能表的方法及裝置2022115134268

9電能表運行誤差確定方法及裝置2022114968510

10失準模型參數(shù)確定方法、裝置、設(shè)備和存儲介質(zhì)2022114967522

11電能表誤差模型的參數(shù)優(yōu)化、誤差確定方法及裝置2022115136403

12低壓臺區(qū)的計量點誤差的確定方法及裝置2022111255992

13低壓臺區(qū)計量點誤差的確定方法、裝置以及電子設(shè)備2022111255808

學兔兔14低壓臺區(qū)計量點誤差的確定方法、裝置及存儲介質(zhì)標準下載2022111255988

15異常用電數(shù)據(jù)識別方法及設(shè)備2021111556069

16基于三相三線電路負荷曲線的異常用電判斷方法及裝置2021110770402

17一種智能電能表在線監(jiān)控系統(tǒng)與方法2020111960113

18一種智能電能表在線誤差校驗精確控制系統(tǒng)及其方法2020111960043

19一種智能電能表運行誤差數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理系統(tǒng)與方法2020111960039

20一種智能電能表運行誤差運行診斷分析方法及系統(tǒng)2017107910232

III

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電能表運行誤差遠程診斷技術(shù)要求

1范圍

本文件提出了應用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)進行電能表運行誤差遠程診斷的技術(shù)要求，包括數(shù)據(jù)集要求、大

數(shù)據(jù)分析模型構(gòu)建、模型評估和監(jiān)測、運行誤差診斷等方面的要求。

本文件適用于電網(wǎng)在運的中低壓10（KV）及以下的單相和三相電子式交流電能表的運行誤差在線

診斷。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

DL/T1507-2016數(shù)字化電能表校準規(guī)范

GB/T17215.211-2006交流電測量設(shè)備通用要求、試驗和試驗條件第11部分：測量設(shè)備

GB/T17215.831-2017交流電測量設(shè)備驗收檢驗第31部分：靜止式有功電能表的特殊要求（0.2S

級、0.5S級、1級和2級）

GB/T17215.323-2022電測量設(shè)備（交流）特殊要求第23部分：靜止式無功電能表（2級和3級）

GB/T36344-2018信息技術(shù)數(shù)據(jù)質(zhì)量評價指標

GB/T41795-2022質(zhì)量技術(shù)基礎(chǔ)信息資源數(shù)據(jù)規(guī)范

GB/T527131-2006信息技術(shù)詞匯第31部分:人工智能機器學習

ISO/IEC17025:2017Generalrequirementsforthecompetenceoftestingandcalibrationlaboratories已

轉(zhuǎn)化為GB/T27025-2019檢測和校準實驗室能力的通用要求

ISO/IECGuide98-6:2021Uncertaintyofmeasurement—Part6:Developingandusingmeasurement

models

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

臺區(qū)transformerdistrict

（一臺）變壓器的供電范圍或區(qū)域。

3.2

臺區(qū)拓撲distributionnetworktopologyoftransformerdistrict

臺區(qū)內(nèi)電力系統(tǒng)中各個電力設(shè)備之間的連接關(guān)系和電路的物理結(jié)構(gòu)。

3.3

電能表運行誤差operatingerrorofsmartmeter

電能表在現(xiàn)場工作運行條件下的電能測量誤差。

3.4

學兔兔電能表運行誤差校準onlineremotecalibrationforsmartmetererror標準下載

通過遠程實時采集和存儲電能表的電能計量相關(guān)數(shù)據(jù)，基于能量守恒定律，構(gòu)建電能表計量功能診

斷與工作運行誤差分析模型，計算出在運電能表的相對誤差，然后以臺區(qū)總電能表為比較標準器，計算

出被校電能表運行誤差偏離校準器（臺區(qū)總電能表）的偏差，實現(xiàn)對電能表工作運行誤差進行實時在線

校準。

3.5

1

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測量不確定度measurementuncertainty

表征測量結(jié)果的分散性，與測量結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù)。此參數(shù)一般由多個分量組成，其中一些分量可

根據(jù)一系列測量值的統(tǒng)計分布按照測量不確定度A類評定，可用標準差進行表征。

【來源：ISO/IECGuide98-6:2021定義3，有修改】

3.6

混淆矩陣confusionmatrix

用于預測分析中，具有兩個維度的（實際和預測）列聯(lián)表，并且兩維度中都有著一樣類別的集合。

矩陣的每一列代表一個類別的實例預測，而每一行表示一個實際類別的實例。如下表2所示。

表2混淆矩陣

真實情況預測為正樣本P（超差表）預測為負樣本N（正常表）

實際為PTP（預測為P，實際為P）FN（預測為N，實際為P）

實際為NFP（預測為P，實際為N）TN（預測為N，實際為N）

TP：預測超差電能表，實際超差；

FP：預測超差電能表，實際不超差；

FN：預測不超差電能表，實際超差；

TN：預測不超差電能表，實際不超差。

4概述

大數(shù)據(jù)分析技術(shù)應用于電能表誤差在線遠程診斷，該技術(shù)應用中涉及到的具體要求包括：電能表數(shù)

據(jù)質(zhì)量要求、誤差模型構(gòu)建要求、模型性能評估要求、運行誤差校準要求等，其中校準結(jié)果可作為判斷

中低壓臺區(qū)中的有功1級、2級電能表準確度的依據(jù)。詳細參見附錄A。

5數(shù)據(jù)質(zhì)量要求

5.1數(shù)據(jù)質(zhì)量分析指標要求

構(gòu)建大數(shù)據(jù)分析模型所涉及的數(shù)據(jù)預處理過程，應遵循相關(guān)數(shù)據(jù)質(zhì)量標準（詳見GB/T36344-2018，

有補充），保證數(shù)據(jù)質(zhì)量和模型可用性。

數(shù)據(jù)質(zhì)量分析應包含以下基本指標要求：

a)數(shù)據(jù)規(guī)范性—數(shù)據(jù)符合數(shù)據(jù)標準、數(shù)據(jù)模型、業(yè)務規(guī)則、元數(shù)據(jù)或權(quán)威參考數(shù)據(jù)的程度。

b)數(shù)據(jù)完整性—按照數(shù)據(jù)規(guī)則要求，數(shù)據(jù)元素被賦予數(shù)值的程度。

c)數(shù)據(jù)準確性—數(shù)據(jù)準確表示其所描述的真實實體（實際對象）真實值的程度。

d)數(shù)據(jù)一致性—數(shù)據(jù)與其他特定上下文中使用的數(shù)據(jù)無矛盾的程度。

e)數(shù)據(jù)時效性—數(shù)據(jù)在時間變化中的正確程度。

f)臺區(qū)檔案數(shù)據(jù)和計量數(shù)據(jù)的可用性—各臺區(qū)的數(shù)據(jù)可用性程度（符合臺區(qū)范圍內(nèi)能量守恒

定律，且能夠支撐構(gòu)建數(shù)學方程組的數(shù)據(jù)占比）和數(shù)據(jù)可信度（能夠有效滿足數(shù)學模型計

算條件的可用程度）。

學兔兔5.2數(shù)據(jù)集構(gòu)建要求標準下載

數(shù)據(jù)集構(gòu)建應符合以下要求：

a)訓練數(shù)據(jù)集的時間尺度范圍不少于1年。

b)基于仿真模擬方法，至少構(gòu)建出1套標準化的測試基準數(shù)據(jù)集（臺區(qū)線損模型基準測試集

和電能表運行誤差基準測試數(shù)據(jù)集），確保臺區(qū)線損估算模型和電能表運行誤差判別模型

2

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的可比性和可驗證性。

注：測試基準數(shù)據(jù)集是指，將仿真模擬真實臺區(qū)的拓撲數(shù)據(jù)和用戶用電數(shù)據(jù)集作為測試數(shù)據(jù)集時，為保證測試數(shù)據(jù)

集的有效性，在進行模型測試時，無需再了解異常故障電能表的所在位置及發(fā)生時間，通過這種盲測方式進行模型性能

驗證。應分別針對臺區(qū)線損模型和電能表運行誤差模型構(gòu)建兩套測試基準數(shù)據(jù)集。

6模型要求

6.1概述

應用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)和臺區(qū)拓撲結(jié)構(gòu)構(gòu)建大數(shù)據(jù)分析模型，首先應完成必要的模型構(gòu)建要素、模型

性能評估和模型驗證等工作。

6.2模型構(gòu)建要素要求

總體模型構(gòu)建中的必備模型要素應包含以下幾部分：

a)臺區(qū)拓撲校驗模型；

b)臺區(qū)線損估算模型；

c)電能表運行誤差判別模型；

d)誤差不確定度計算模型。

6.3模型性能評估指標要求

模型應用之前，必須對其進行充分的性能評估，以確保其具有較高的預測準確度和穩(wěn)定性。對臺區(qū)

線損估算模型和電能表運行誤差判別模型進行性能評估，應滿足以下指標要求：

a)精確率（命中率）：通常用混淆矩陣中預測正確的正樣本數(shù)占預測為正樣本的總數(shù)的比例

來衡量。當FP(不超差的電能表被錯誤預測為超差電能表）的代價很高時，適合用精確率

（命中率）。比如預測為超差的電能表中真實超差的比例，精確率要求不低于85%。該

指標計算為：

精確率=#1

?