[發明專利]一種非侵入式用電負荷辨識方法及裝置

在審

• 申請號: 201811489020.4
• 申請日: 2018-12-06
• 公開（公告）號: CN109507479A
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發明（設計）人: 鄧春宇;劉沅昆;張國賓;祁兵;韓璐;鄔程歡
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G01R23/16
• 分類號: G01R23/16;G01R31/00
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發明涉及一種非侵入式用電負荷辨識方法及裝置，所述方法包括：采集負荷供電入口處的第一電流信號；利用預先定義的負荷對應的匹配濾波器對所述第一電流信號進行辨識，獲取與負荷供電入口處連接的負荷的工作狀態。本發明提供的技術方案，通過利用預先定義的負荷對應的匹配濾波器對所述第一電流信號進行辨識，獲取與負荷供電入口處連接的負荷的工作狀態，避免了繁雜的提取特征過程，且負荷辨識準確度高。

技術領域

本發明涉及電力負荷識別技術領域，具體涉及一種非侵入式用電負荷辨識方法及裝置。

背景技術

近年來，隨著智能電網和電力需求側管理技術的發展以及節能意識的提高，越來越多的傳感器、智能儀表被裝入電力網絡中，用以獲取電網的實時數據，電壓、電流、功率等實時數據被采集、處理后成為電力系統負荷控制和計量收費的重要信息，實現電網的安全、經濟和可靠運行。

采用侵入式設計的傳統負荷監測需要在每個用電設備上都安裝傳感器，盡管計量的數據較為準確，然而安裝工作需要進入負荷內部，十分繁瑣，因此非侵入式負荷監測越來越受到廣泛的關注。負荷辨識方法在非侵入負荷監測技術中具有重要意義，現有的辨識方法依據負荷特征的變化進行識別，特征提取步驟繁瑣且無法獲得獨立負荷的完整數據。匹配濾波器的功能相當于對輸入信號進行自相關運算，依據匹配濾波器進行負荷的分解辨識，可減小運算復雜度，但是匹配濾波器的自相關運算是時域計算方法，其計算量較大，導致負荷辨識的效率過低，延時過大。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的是通過利用預先定義的負荷對應的匹配濾波器對所述第一電流信號進行辨識，獲取與負荷供電入口處連接的負荷的工作狀態，避免了繁雜的提取特征過程，且負荷辨識準確度高。

本發明的目的是采用下述技術方案實現的：

一種非侵入式用電負荷辨識方法，其改進之處在于，所述方法包括：

采集負荷供電入口處的第一電流信號；

利用預先定義的負荷對應的匹配濾波器對所述第一電流信號進行辨識，獲取與負荷供電入口處連接的負荷的工作狀態。

優選的，所述預先定義的負荷對應的匹配濾波器的獲取過程包括：

獲取負荷m對應的第二電流信號；

對負荷m對應的第二電流信號進行歸一化處理，獲取所述負荷m對應的先驗信號；

對所述負荷m對應的先驗信號進行傅里葉變換，獲取所述負荷m對應的電流頻譜；

根據所述負荷m對應的電流頻譜確定所述負荷m對應的匹配濾波器的沖激響應；

利用所述負荷m對應的匹配濾波器的沖激響應構建預先定義的負荷m對應的匹配濾波器。

其中，所述負荷m對應的第二電流信號在負荷m單獨運行時負荷供電入口處采集。

進一步的，所述根據所述負荷m對應的電流頻譜確定所述負荷m對應的匹配濾波器的沖激響應，包括：

按下式確定負荷m對應的匹配濾波器的沖激響應H_m：

上式中，m∈[1,N]，N為單獨運行的負荷的總數量，為負荷m對應的電流頻譜，為負荷m對應的電流頻譜的相頻響應，ω為負荷m對應的電流頻譜的頻率分量，ω_m為負荷m對應的匹配濾波器的頻率分量。

優選的，所述利用預先定義的負荷對應的匹配濾波器對所述第一電流信號進行辨識，獲取與負荷供電入口處連接的負荷的工作狀態，包括：

對所述第一電流信號進行歸一化處理，獲取所述第一電流信號對應的先驗信號；