[發明專利]一種用于用戶側的非侵入負荷辨識方法

有效

• 申請號: 201710344546.2
• 申請日: 2017-05-16
• 公開（公告）號: CN107025365B
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發明（設計）人: 黃琦;李堅;張真源;曲禾笛;張志豪;陳巒;易建波;井實;姜若愚;張棟珀;曹迪
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06Q50/06
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 溫利平

本發明公開了一種用于用戶側的非侵入負荷辨識方法，以用電負荷暫、穩態階段的數據為基礎，通過構建特征數據庫，利用檢測算法與辨識算法來完成非侵入式負荷的辨識，解決了傳統算法辨識精度不夠、辨識效率低下的問題，提升了整個辨識算法的可行性與有效性。

技術領域

本發明屬于負荷辨識技術領域，更為具體地講，涉及一種用于用戶側的非侵入負荷辨識方法。

背景技術

電能是新能源的重要組成部分，隨著電能在社會中占主體地位，對負荷運行信息的掌控重要性日漸凸顯。對電力公司來說，非侵入式負荷辨識還有助于電力公司了解電力用戶負荷的構成，加強負荷側管理，通過引導用戶合理消費、合理安排負荷的使用時間達到調節峰谷差和降低網損等目的；有助于改善電力負荷的預測精度，為電力系統仿真分析、系統規劃提供更準確的數據。對電力用戶來說，通過侵入式負荷辨識對負荷能耗等數據的有效分析可以減少不必要的能源開銷，達到節能降耗的目的。

文獻“趙春柳.基于穩態諧波分析的非侵入式電力負荷分解法的應用研究[D].天津大學,2009”提出了以穩態特征參數為依據來進行非侵入負荷辨識的方法，利用穩態諧波電流具有統計規律值這一事實來處理辨識多個用電負荷的情況，

提出了以穩態特征參數為依據來進行非侵入負荷辨識的方法，利用穩態諧波電流具有統計規律值這一事實來處理辨識多個用電負荷的情況。然穩態特征能夠易于提取，且統計較為容易。但是辨識精度和辨識速度都較低，達不到預期效果。

上述方案雖然在一定程度上達到了非侵入式負荷辨識的效果，但是隨著居民用電網用電負荷的復雜化和數據量的增加，僅僅依靠穩態階段的特征數據來進行識別，其有效性和準確性都存在局限性。

文獻“趙云,錢斌,王科,李秋碩,孫宇軍.基于特征相似度的非侵入式用電負荷識別模型研究[J].電氣應用,2015,(S1):199-203.”中，文獻“朱德省,尹建豐,周琨荔.非侵入式電力負荷的辨識和監測[J].電測與儀表,2015,S1:133-138”則利用小波變換與暫態特征值分析相結合來改進辨識的精確度。但是單獨的對負荷暫態特征進行識別則辨識的準確性達不到要求。

對于傳統負荷辨識系統整體設計而言，時刻保持對各個用電負荷的監測，不僅會增加后臺處理服務器的負擔，而且維護成本極高，系統穩定性較差。因此在用戶側安裝非侵入式負荷辨識裝置是十分有必要的，辨識系統中良好的檢測算法可以根據要求實時準確地獲得用電負荷模式變化時的特征參數，提高辨識準確性和精度。

異動檢測算法是影響識別速度的關鍵因素，能保證辨識具有較高的命中率。現有的檢測算法主要有基于參數化的變點檢測算法、基于上升沿變化的算法、及基于功率變化的算法。

其中，基于參數化的變點檢測算法的典型代表是CUSUM算法，即常用的使用算法。該算法的基本思想是：對樣本數據信息加以累積，將過程的小偏移累積起來，達到放大的效果，從而提高檢測過程中對小偏移的靈敏度。由于使用方便、判斷準則簡單、易于操作等原因，CUSUM算法在工業質量控制、自動故障監測、經濟、金融等方面中應用廣泛。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種用于用戶側的非侵入負荷辨識方法，通過用戶側設備的暫穩態數據相結合進行非侵入式負荷辨識，大幅提升了負荷辨識的精確度、準確度和辨識速度。

為實現上述發明目的，本發明一種用于用戶側的非侵入負荷辨識方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)、結合用電負荷的運行狀況，提取表征用電負荷的特征參數，再根據用電負荷的特征參數，對比常見用電負荷的暫態特征量和綜合用電負荷狀態的對應關系，建立暫態特征參數數據庫；

(2)、采集所有用電設備的各次諧波幅值，按照穩態特征量與綜合用電負荷狀態的對應關系，建立穩態特征參數數據庫；

(3)、利用檢測算法與辨識算法進行非侵入負荷辨識；