[發明專利]一種分解非侵入式電力負荷的方法

有效

• 申請號: 201910086166.2
• 申請日: 2019-01-29
• 公開（公告）號: CN109921412B
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 李文峰;白宏坤;鄭雅楠;卜飛飛;華遠鵬;韓丁;王圓圓;楊用春
• 申請（專利權）人: 國家電網有限公司;國網河南省電力公司經濟技術研究院;國家發展和改革委員會能源研究所
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 鄭州知己知識產權代理有限公司 41132
• 代理人: 季發軍

本發明公開了一種分解非侵入式電力負荷的方法。屬于電力負荷監測技術領域，該分解非侵入式電力負荷的方法包括以下步驟：1、對標準工業用戶的用電數據進行采集和輸入，得到工業用戶的用電負荷信號波形圖；2、對工業用戶的用電負荷信號波形圖進行小波包分解；3、采用快速傅里葉變換對的低頻信號進行頻譜變換和分解。該分解非侵入式電力負荷的方法采用小波包分解（WPD）和快速傅里葉變換（FFT）相結合的方式，對工業用戶負荷信息進行信號分解和頻譜變換，獲得工業用戶各生產工藝的運行情況和周期，并結合工藝度電產能測算相關產能產量情況。

技術領域

本發明涉及電力負荷監測技術領域，尤其是涉及一種分解非侵入式電力負荷的方法。

背景技術

對電力系統而言，電力負荷監測意義重大，它不但有利于改善負荷組成，引導用戶合理消費，降低用電成本，同時還有利于國家電力資源的優化配置。電力負荷分解數據能夠使電力用戶更為詳細的了解其不同時段各類用電設備的電能消耗，幫助其制定合理的節能計劃，調整用電設備的使用，有針對性的購買節能裝備，從而使電力用戶在不影響其正常的生產、生活的前提下，降低電能消耗，減少電費開支。電力負荷分解數據還助于電力公司更為真實的了解電力系統的負荷組成，規范負荷用電，合理安排各類負荷的使用時間，提高電網利用效率，減少電力系統投資，降低系統的運行網損，縮短電力用戶的停電時間。

負荷分解研究分為侵入式和非侵入式兩大類，侵入式方法得到的數據比較準確，但耗費巨大，不適于推廣和在線應用。非侵入式技術在電力行業的一個主要應用是對電力負荷進行在線分解和監控，即利用電力負荷入口處的電壓、電流及功率等信息，對其成分進行分析和研究。在電力行業中，非侵入式技術相比侵入式技術有較好的發展前景。尤其對于一些傳統行業，在政府提倡節能減排、環保治理等大背景下，往往缺乏實時監測監管技術手段，對某些行動實施存在不到位。所以對鋼鐵、有色金屬、化工、非金屬等傳統行業，有必要創新監測方法。工業用戶的負荷曲線是一個非平穩信號，用電時間長，負荷大，信號中包含多種特征信息，整體特征要比普通居民用戶復雜，但是工業生產又具有典型的環節特征，如鋼鐵企業，主要包括煉鐵、煉鋼、軋鋼生產工藝，各工藝具有不同的負荷特征和周期特性，基于工業用戶負荷的非平穩特征以及各生產工藝呈現出的周期特性，無法進行有效的監管。

公開號為CN101567559B的文獻公開了一種非侵入式電力負荷分解的表格方法，有：離線統計各類用電設備的單元電流參數；根據電力負荷選取其主要用電設備類型；選定一個功率比例間隔組合出所有可能的電力負荷內部主要用電設備功率比例向量；離線求取這些功率比例所對應的電力負荷單元估計電流，形成功率比例和單元估計電流對應表；按照單元估計電流中參數的大小將單元估計電流和功率比例對應表細化成若干個子對應表；根據實測負荷電流參數大小，判斷其所在的子對應表；在子表內找到與實測負荷電流最接近的負荷單元估計電流，得到負荷內主要用電設備的功率消耗比例，實現負荷分解。該文獻的操作步驟比較多，不容易實現。

公告號為CN105404784A的文獻涉及一種非侵入式電力負荷分解方法，屬于電力計量技術領域。本發明首先采集各用電設備投切時的瞬時電流，引入基函數對其進行分解，以得到各用電設備投切時的電流幅值；以用戶電力入口處的電流幅值與各投入用電設備電流幅值之差的最小值為目標函數；利用最優化算求解上述目標函數，所得結果即為電力負荷中各用電設備的投切情況。但該文獻在電力監管的數據不夠完善，不能夠實時在線對電力計量進行有效地監測。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種分解非侵入式電力負荷的方法，解決上述存在的技術問題。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種分解非侵入式電力負荷的方法，包括以下步驟：

步驟1：對標準工業用戶的用電數據進行采集和輸入，得到工業用戶的用電負荷信號波形圖；

步驟2：對工業用戶的用電負荷信號波形圖進行小波包分解，濾除工業用電負荷的高頻信號，保留低頻信號；