[發(fā)明專利]一種針對(duì)非侵入式家居電力負(fù)荷監(jiān)測(cè)裝置的檢測(cè)平臺(tái)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810365519.8
• 申請(qǐng)日: 2018-04-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108594041B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝岳;吳天海;董笑語(yǔ)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)計(jì)量大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R31/00
• 分類號(hào): G01R31/00;H02J13/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)了一種針對(duì)非侵入式家居電力負(fù)荷監(jiān)測(cè)裝置的檢測(cè)平臺(tái),它包括程控電源、第一隔離變壓器、全橋整流電路、逆變電路、第一電阻、第二隔離變壓器、模擬電壓采樣電路、模擬電流采樣電路、信號(hào)采集與處理模塊、控制與分析平臺(tái)、控制與驅(qū)動(dòng)電路、人機(jī)交互界面和非侵入式家居電力負(fù)荷監(jiān)測(cè)裝置；本發(fā)明能夠根據(jù)各種家用電器的用電特性，通過(guò)虛擬家用電器的任意用電組合來(lái)模擬家居電力負(fù)荷，并提供非侵入式家居電力負(fù)荷監(jiān)測(cè)裝置相應(yīng)的檢測(cè)運(yùn)行環(huán)境，同時(shí)能夠自動(dòng)分析非侵入式家居電力負(fù)荷監(jiān)測(cè)裝置識(shí)別結(jié)果的正確性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力監(jiān)測(cè)裝置檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種針對(duì)非侵入式家居電力負(fù)荷監(jiān)測(cè)裝置的檢測(cè)平臺(tái)。

背景技術(shù)

隨著人們對(duì)生活質(zhì)量要求的不斷提高，智能家居越來(lái)越受到關(guān)注，智能家居的用電總量也正在逐年增加，今后將成為電力系統(tǒng)重要的用電對(duì)象。智能家居的一個(gè)用電特點(diǎn)是可以控制每個(gè)家用電器的用電，這就為智能家居電力負(fù)荷監(jiān)測(cè)及用電細(xì)節(jié)管控提供了可能性。傳統(tǒng)的家居電力負(fù)荷監(jiān)測(cè)通常采取侵入式方法，即在用戶各家用電器上都安裝監(jiān)測(cè)裝置以記錄其用電情況。侵入式方法監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，但實(shí)施成本高，很難得到廣泛的推廣。非侵入式家居電力負(fù)荷監(jiān)測(cè)技術(shù)是一種全新的負(fù)荷監(jiān)測(cè)技術(shù)，它通過(guò)負(fù)荷辨識(shí)計(jì)算分析將用戶總的電力負(fù)荷信息分解為各家用電器的用電信息，進(jìn)而得到各家用電器的能耗及用電規(guī)律等用電信息。由于非侵入式裝置僅需在用戶用電入口處安裝就可以對(duì)所有的家用電器的電力負(fù)荷進(jìn)行監(jiān)測(cè)，相較于傳統(tǒng)的侵入式負(fù)荷監(jiān)測(cè)裝置,它具有安裝簡(jiǎn)單、成本低、安全性好的特點(diǎn)，因此越來(lái)越受到人們的關(guān)注，今后將成為家居電力負(fù)荷監(jiān)測(cè)的發(fā)展趨勢(shì)之一。

非侵入式家居電力負(fù)荷監(jiān)測(cè)裝置通常通過(guò)預(yù)先測(cè)量各個(gè)家用電器的負(fù)荷特性，然后根據(jù)負(fù)荷特性提取識(shí)別特征值,再利用負(fù)荷識(shí)別算法實(shí)現(xiàn)非侵入式家居各家用電器電力負(fù)荷識(shí)別的功能。對(duì)于非侵入式負(fù)荷識(shí)別算法的研究，目前國(guó)內(nèi)外已有不少的專利和文獻(xiàn)報(bào)道，較常見(jiàn)的非侵入式負(fù)荷識(shí)別算法有基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷識(shí)別算法、基于決策樹(shù)的負(fù)荷識(shí)別算法、基于加權(quán)歐式距離的負(fù)荷識(shí)別算法等。在進(jìn)行負(fù)荷識(shí)別算法研究時(shí)可采用離線仿真驗(yàn)證的方法，即將已知的幾種家用電器負(fù)荷特性進(jìn)行組合，模擬家居電力負(fù)荷的通斷等運(yùn)行情況，產(chǎn)生虛擬的用戶用電入口處的電壓和電流波形數(shù)據(jù)，用于驗(yàn)證負(fù)荷識(shí)別算法，這種方法可以初步驗(yàn)證負(fù)荷識(shí)別算法的有效性，但無(wú)法對(duì)非侵入式家居電力負(fù)荷監(jiān)測(cè)裝置的性能進(jìn)行整體的檢測(cè)。另一種直接有效的方法是進(jìn)行實(shí)物驗(yàn)證，即同時(shí)通過(guò)對(duì)多個(gè)家用電器的通斷運(yùn)行控制，提供家用電器各種用電組合的實(shí)際家居用電環(huán)境，從而可以檢測(cè)非侵入式家居電力負(fù)荷監(jiān)測(cè)裝置的性能，但是這種實(shí)物試驗(yàn)方式具有實(shí)驗(yàn)成本高、實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地大、不能包括市面上所有家用電器等缺點(diǎn)。因此提出一種針對(duì)非侵入式家居電力負(fù)荷監(jiān)測(cè)裝置的檢測(cè)平臺(tái),該檢測(cè)平臺(tái)能根據(jù)各種家用電器的用電特性，通過(guò)家用電器的任意用電組合來(lái)模擬家居電力負(fù)荷，在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生模擬電壓和模擬電流，提供非侵入式家居電力負(fù)荷監(jiān)測(cè)裝置相應(yīng)的檢測(cè)運(yùn)行環(huán)境。同時(shí)還能根據(jù)設(shè)定的家居電力負(fù)荷和非侵入式家居電力負(fù)荷監(jiān)測(cè)裝置的監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析，判斷非侵入式家居電力負(fù)荷監(jiān)測(cè)裝置的性能好壞，該檢測(cè)平臺(tái)為非侵入式家居電力負(fù)荷監(jiān)測(cè)裝置的研究提供有效的實(shí)驗(yàn)手段。目前這樣的一種針對(duì)非侵入式家居電力負(fù)荷監(jiān)測(cè)裝置的檢測(cè)平臺(tái)未見(jiàn)有專利和文獻(xiàn)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題：提出一種針對(duì)非侵入式家居電力負(fù)荷監(jiān)測(cè)裝置的檢測(cè)平臺(tái)，該平臺(tái)能夠根據(jù)各種家用電器的用電特性，通過(guò)虛擬家用電器的任意用電組合來(lái)模擬家居電力負(fù)荷，并提供非侵入式家居電力負(fù)荷監(jiān)測(cè)裝置相應(yīng)的檢測(cè)運(yùn)行環(huán)境，同時(shí)能夠自動(dòng)分析非侵入式家居電力負(fù)荷監(jiān)測(cè)裝置識(shí)別結(jié)果的正確性。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：