基于用戶用電數據的能效分析方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于電氣工程技術領域，特別涉及基于用戶用電數據的能效分析方法與實 驗檢測平臺裝置。
【背景技術】
[0002] 待機能耗問題是國際社會普遍關注的熱口話題。待機能耗是指電器產品連接到電 源上且處于等待狀態的耗電量，一般來講，具有遙控開關、網絡喚醒、定時開關、智能開關等 功能的產品都有待機能耗。據美國伯克利國家實驗室對中國大城市現狀調查的一組檢測報 告顯示，平均每戶的家電待機功率竟為40瓦。據統計待機能耗已經占到了國際經濟合作組 織國家（OECD)民用電力消耗的3%-13%。但待機能耗在我國尚未引起足夠的重視和關注。
[0003] 目前，我國產品的待機能耗普遍較高，與國際先進水平相比還有一定的差距。面對 國際上關于降低待機能耗的各種規定，如果我國產品對此問題不加 W重視，必將會面臨巨 大的國際貿易壓力。近年來，國家電網的投資規模逐年增加，用W滿足不斷增長的用電需 求。在用電環節，經常出現的用電設備待機現象造成了電能的浪費和非法流失。根據國際 能源總署調查研究發現，先進國家的家庭因為沒有拔插頭多浪費的電力（待機電力），約占 總耗電量的3%~11 %。而在中國送是數字會更高，可達到5%-30%。如果一個家庭配備 一臺臺式電腦機、兩臺空調機、一臺老式彩電、一臺液晶彩電W及微波爐、熱水器等，按照測 試的功耗計算，送些電器處于待機狀態下能耗總和約為20瓦，郝待機一天耗電量便為0. 48 度，一個月就是14. 4度電，造成大量的電量浪費。
[0004] 上述問題產生的原因主要有兩個，第一居民用電習慣差；第二針對微小電量的電 表檢測計量技術的不足。而如何通過技術手段解決上述問題是本發明的研究重點。
[0005] 眾所周知，常用有功電能表有0. 5、1. 0、2. OH個準確度等級。0. 5級電能表允許誤 差在±0.5% W內；1.0級電能表允許誤差在±1% W內；2.0級電能表允許誤差在±2% W 內。一般居民客戶為V類電能計量裝置，使用的有功電能表的準確度等級不低于2. 0級；而 月平均用電量在100萬kW/h及W上的大電力客戶為I類電能計量裝置，使用的有功電能表 的準確度等級不低于0. 5級。而待機耗電量的檢測至少需要測量誤差小于0. 5%，所W眾多 的居民用電待機能耗很多計量設備檢測計量是十分困難的。
[0006] 電力企業計量數據的數據質量是計量系統的生命線，是計量業務各項工作開展和 分析決策的核必所在，計量數據質量依賴于計量裝置系統（電能計量表、互感器）、采集裝 置系統（廠站終端、負控終端等）、通信系統（網絡、電話、無線GPRS等）、主站系統（通信 規約解析、數據存儲、數據轉換等）等多個系統和設備的運行效果。本項目全面分析了影響 計量數據質量的各種可能原因，并從技術和管理兩方面進行分析如何提高計量數據質量， 并對提高計量數據質量建立一種長效機制進行了深入研究。
[0007] 電能計量裝置一直W來面臨著技術、經濟等方面的約束，如果對電能的計量不準 確，將影響到電網的安全運行，直接關系到電力公司的經濟指標和電力用戶的切身利益。因 此，運用當今先進的科學技術來發展電能計量，研制電能計量的實時檢測與實驗系統，具有 非常重要的價值。

【發明內容】

[0008] 本發明提供一個計量電能裝置的綜合檢測系統，從而減輕計量裝置的工作量，提 高工作效率，改善對電能計量裝置的管理。通過對比系統采集到的電能表的數據來驗證電 能表的準確度，提高對待機能耗檢測的能力，對提高電力管理單位的勞動生產率和企業的 經濟效益具有現實的意義。
[0009] 為實現上述目的，本發明采用如下技術方案，本發明包括W下步驟：
[0010] 1)設置決策表S = <U，R，V，f〉，其中R = CU {山是屬性集合，子集C和{山分別 為條件屬性和決策屬性集，U = 1X1，…，X。，}是有限的對象集合；設置決策種類的個數為 r(d);屬性a的值域V。上的一個斷點記為（曰，C)，其中a e R，C為實數值；選用中值序列
作為候選典型分割點；
[0011] 在值域Va = [Sa，ga]上的任意一個斷點集合h《,璋M取鴻…，.撕雄設置了 Va 上的一個分類P。，咳媒{!鴻*詩>[《玄'巧)、'…、、[嘴'嘴*Jl
[0012] 其中，爲""罐《磯《綠< 成 '《每并且 嫁:*|罐'綿）y[詩?詩）。…罐槪1,任意的P=UaERPa定義一個新的決策 ? 表 SP = <if，RP，yp, fp〉；
[0013] 當新的信息系統有r(d)個決策屬性，任一條件屬性X離散成r (X)個區間 巧％《《 '矣:?" V辦時，有樣本數：
[0014] iV s 打；或 知i.
[001引其中，Ntf是區間壤沖屬于分類di的樣本數目；N,是區間!變沖的樣本數目，且有 嫂-某皆災Nt是分類di中的樣本數目，且有竭顔'巧/. 9 ，.
[0016] 對于N條記錄的原始知識庫，在決策屬性值為j(j = 1，…，n，n為決策的種類數） 的實例中，屬于集合X且屬性a的值小于斷點Ci值的實例的個數記為：
[0017] 1/ ((C) = I Ix I X e X 八[a (X) < (C]八[d (X) = j]} I 屬于集合 X 且屬性 a 的值 大于斷點.《嚴值的實例的個數記為：
[001 引 g/km。）= I {x|x e X A [a(x) >心]A [d(x) = j]} I 其中，鮮為屬性 a 上的第 m個斷點，1《m《n。，!!。為屬性a的斷點總數，是由斷點C某可W分開的實例的集合，U 為實例全集；則所有屬于集合X且小于《某的實例個數I's從為.和所有屬于集合X且大于.沒溪 的實例個數與I)分別記為：
[0019] 價O=批",。H W Y色 'Y A 加)< C n 樹
[0020] (戶((V')-藝乂/ (亡V')叫;,叫^ 方 A 口"）> c,;。i 嚴3'
[0021] 根據上面離散化W后的結果形成可辨識矩陣：
[0022]
[0023] 2)對于約簡W后得到的規則庫，依次檢查所有決策不同的規則，在W信息系統形 式表示的規則中，如果兩條規則的決策不同，而且條件屬性之間對應相等或其中一條記錄 在值不相同的屬性上被標為"*"，設置系統中全部條件屬性數為m，其中規則A包含r。個條 件屬性，規則B包含ri個條件屬性，則A規則相對于B規則的可信度P為：
[0025] 如果不存在規則B，則設置ri = 0 ;
[0026] 當某規則與n條決策不同的規則之間滿足上述關系，可信度P取它們的算術平均 值：
[0028] 然后，將得到的各個規則置信度寫入對應規則的相關字段，得到最后的診斷知識 庫。
[0029] 作為一種優選方案，本發明還包括步驟3)設置待分類樣本的特征向量集為 找1，X2,…，XN}，類的數目K事先設定；
[0030] 4)取定K類和選取K個初始聚類中必，按照最小距離原則將各樣本分配到K類中 的某一類，之后不斷計算類中必和調整各樣本的類別，最終使各樣本到其所屬類別中必的 距離平方之和最小；
[0031] 作為另一種優選方案，本發明所述步驟4)包括W下步驟：
[0032] a)任選K個樣本特征向量作為初始聚類中必，Zl (0)，Z2 (0)，…，化(0)，令k = 0 ;
[0033] b)將待分類樣本特征向量集找i}中的樣本逐個按最小距離原則劃分給某一類， 即如果<、"**** 則判.《;《踐^*衣 - ， ,
[0034] 式中ip表示Xi和的中必IfS的距離，上角標表示迭代次數，于是產生新的 聚類終…，史〇 I ?.
[0035] C)計算重新分類后的各類中必：
[0037] 式中A為類中所含樣本的個數；采取平均的方法計算調整后的各類中 必；
[0038] d)如果之/作^^^^^^作衣衣…^的則算法結束，否則1^ = 4+1，轉到(3)中。 二 ，
[003引本發明有益效果。
[0040] 本發明提供一個計量電能裝置的綜合檢測系統，從而減輕