[發(fā)明專利]基于有功功率波動性和周期性的洗衣機非侵入辨識方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710433642.4
• 申請日: 2017-06-09
• 公開（公告）號: CN107390043B
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周贛;張亮;李琦;馮燕鈞;傅萌
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 張婧

本發(fā)明公開了一種基于有功功率波動性和周期性的洗衣機非侵入辨識方法，包括在一定的采樣頻率范圍內(nèi)，對總電源進線的電壓和電流進行采樣，形成電壓信號采樣序列u和電流信號采樣序列i，并計算平均功率序列P；構(gòu)造長度為N的滑動窗W_n，并計算滑動窗內(nèi)有功功率序列的標準差S_n；求取序列S_n的子區(qū)間的最小值位置序列M_t，記錄最小值所在位置；計算序列M_t差分序列ΔM_t，根據(jù)ΔM_t的周期性來判別是否為洗衣機運行，并計算啟停時間。本發(fā)明提綜合利用洗衣機的周期性以及波動性這兩個特性，提出了有效的洗衣機辨識方法，將平均有功功率序列轉(zhuǎn)換成標準差序列，避免了偶爾情況下現(xiàn)實工況帶來的功率波動而會被誤辨成洗衣機的情況。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于智能用電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于有功功率波動性和周期性的洗衣機非侵入辨識方法。

背景技術(shù)

居民電力負荷監(jiān)測分解技術(shù)是一門新興的智能電網(wǎng)基礎(chǔ)支撐技術(shù)，與目前智能電表僅量測用戶總功率不同，它以監(jiān)測并分解出居民戶內(nèi)所有電器的啟動時間、工作狀態(tài)、能耗情況為目標，從而實現(xiàn)更加可靠、精確的電能量管理。電力負荷監(jiān)測分解技術(shù)使用戶的電費清單像電話費清單一樣，各類家用電器的用電量一目了然，從而使用戶及時了解自己的用電情況，為合理分配各個電器的用電時間及相應(yīng)的用電量提供參考，最終能夠有效減少電費支出和電能浪費。Google統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，如果家庭用戶能夠及時了解住宅電器的詳細用電信息，就能使每月電費開支下降5％～15％。如果全美國有一半家庭每個月節(jié)省這么多開支，減少的碳排放量相當于減少800萬輛汽車的使用。對于工業(yè)用戶而言，其負荷投切安排一般是比較固定的，只需分時計量即可，對負荷分解的需求較少，本項目的主要研究對象是住宅用電負荷。

目前，居民電力負荷監(jiān)測分解技術(shù)主要分為侵入式監(jiān)測分解

(IntrusiveLoadMonitoringanddecomposition，ILMD)和非侵入式監(jiān)測分解

(Non-intrusiveLoadMonitoringanddecomposition，NILMD)兩大類：

(1)侵入式負荷監(jiān)測分解技術(shù)(ILMD)：侵入式負荷監(jiān)測將帶有數(shù)字通信功能的傳感器安裝在每個電器與電網(wǎng)的接口，可以準確監(jiān)測每個負荷的運行狀態(tài)和功率消耗。但大量安裝監(jiān)測傳感器造成建設(shè)和維護的成本較高，最重要的是侵入式負荷監(jiān)測需要進入居民家中進行安裝調(diào)試，容易造成用戶抵制心理。

(2)非侵入式負荷監(jiān)測分解技術(shù)(NILMD)：僅在用戶入口處安裝一個傳感器，通過采集和分析入口總電流、電壓等信息來判斷戶內(nèi)每個或每類電器的用電功率和工作狀態(tài)(例如，空調(diào)具有制冷、制熱、待機等不同工作狀態(tài))，從而得出居民的用電規(guī)律。和侵入式負荷分解相比，由于只需要安裝一個監(jiān)測傳感器，非侵入負荷分解方案的建設(shè)成本和后期維護難度都大幅降低；另外，傳感器安裝位置可以選擇在用戶電表箱處，完全不會侵入居民戶內(nèi)進行施工。可以認為，NILMD以分解算法代替ILMD系統(tǒng)的傳感器網(wǎng)絡(luò)，具有簡單、經(jīng)濟、可靠、數(shù)據(jù)完整和易于迅速推廣應(yīng)用等優(yōu)勢，有望發(fā)展成為高級量測體系(AMI)中新一代核心技術(shù)(成熟后，NILMD算法也可以融合到智能電表的芯片內(nèi))，支持需求側(cè)管理、定制電力等智能用電的高級功能，也適用于臨時性的負荷用電細節(jié)監(jiān)測與調(diào)查。