[發明專利]一種電器開關事件檢測方法及系統

有效

• 申請號: 201810768660.2
• 申請日: 2018-07-13
• 公開（公告）號: CN109101465B
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發明（設計）人: 翟明岳
• 申請（專利權）人: 廣東石油化工學院
• 主分類號: G06F17/18
• 分類號: G06F17/18;G01R21/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王戈

本發明公開一種電器開關事件檢測方法及系統。該方法包括：獲取利用一階線性回歸函數和克里金插值方法對已標記開關事件的功率序列進行訓練得到的時間窗最優長度；獲取按時間順序采集的待檢測總功率序列；建立第一時間窗和緊隨第一時間窗的第二時間窗，兩個時間窗的長度均為時間窗最優長度；對待檢測的總功率序列的左側和右側進行數據填充；從第一時間窗的中心對準總功率序列的第一個數據滑動兩個時間窗，直至第一時間窗的中心對準總功率序列的最后一個數據，每滑動一個數據的步長，對兩個時間窗內的數據進行卡方檢驗，從而確定總功率序列中的各個數據處是否發生開關事件。本發明的方法及系統，能有效避免噪聲對檢測精度的影響，提高檢測準確度。

技術領域

本發明涉及電器開關事件技術領域，特別是涉及一種電器開關事件檢測方法及系統。

背景技術

隨著智能電網的發展，家庭用電負荷的分析變得越來越重要。通過用電負荷的分析，家庭用戶可以及時獲得每個電器的用電信息，以及電費的精細化清單；電力部門可以獲得更詳盡的用戶用電信息，并可以提高用電負荷預測的準確度，為電力部門提供統籌規劃的依據。同時，利用每個電器的用電信息，可獲知用戶的用電行為，這對于家庭能耗評估和節能策略的研究具有指導意義。

當前用電負荷分解主要分為侵入式負荷分解和非侵入式負荷分解兩種方法。非侵入式負荷分解方法不需要在負荷的內部用電設備上安裝監測設備，只需要根據用電負荷總信息即可獲得每個用電設備的負荷信息。非侵入式負荷分解方法具有投入少、方便使用等特點，因此，該方法適用于家庭負荷用電的分解。

非侵入式負荷分解算法中，電氣設備的開關事件檢測是其中最重要的環節。最初的開關事件檢測以有功功率P的變化值ΔP作為事件檢測的判斷依據，方便且直觀。這是因為任何一個用電設備的運行狀態發生變化，其所消耗的功率值也必然發生改變，并且該改變也將會在所有電器所消耗的總功率中體現出來。這種方法除了需要設置功率變化值的合理閾值，還需要解決事件檢測方法在實際應用中存在的問題：某些電器啟動時刻的瞬時功率值會出現較大的尖峰(例如，馬達啟動電流遠大于額定電流)，會造成電器穩態功率變化值不準確，從而影響對開關事件的判斷；不同家用電器的暫態過程或長或短，因此功率變化值的確定變得較為困難；由于電能質量的變化(如電壓突降)有功功率會出現突變的情況，這樣很可能會出現誤判。

依據家用電器常見品牌的有功功率數據，典型的有功功率數據如表1-1所示，可以看出僅照明類用電器有功功率比較小，其他用電器基本都在50W以上，所以確定事件發生的功率變化閾值設定為50W。

表1常見家用電器的有功功率表

現有的開關事件檢測方法為：計算每個時刻讀取的有功功率與對應的上一時刻讀取的有功功率的差，判斷該差值的絕對值是否大于或等于30W，并將連續滿足差值大于或等于30W的所有時刻組成的時間段的首尾時刻對應的有功功率作差，得到首尾功率差，判斷該首尾功率差的絕對值是否大于或等于50W，若大于或等于50W則確定該時間段內發生了開關事件，若小于50W則確定該時間段內發生功率波動。

現有的開關事件檢測方法能夠識別有功功率變化值比較大(大于70W)的開關事件，由于系統存在噪聲的緣故，某些有功功率接近閾值(即50W)的電器在啟動時引起的有功功率增加可能被系統噪聲減弱，因而無法準確識別。

發明內容

本發明的目的是提供一種電器開關事件檢測方法及系統，有效避免噪聲對檢測精度的影響，提高檢測準確度。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種電器開關事件檢測方法，包括：

獲取利用一階線性回歸函數和克里金插值方法對已標記開關事件的功率序列進行訓練得到的時間窗最優長度L；其中L為奇數；

獲取按時間順序采集的電器的待檢測的總功率序列；