[發(fā)明專利]一種非侵入式負荷智能識別系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910207234.6
• 申請日: 2019-03-19
• 公開（公告）號: CN110288113A
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周曉;李永清
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06;G06N3/00;G06F17/11;G06F16/2458
• 代理公司: 杭州之江專利事務(wù)所(普通合伙) 33216
• 代理人: 林蜀

一種非侵入式負荷智能識別系統(tǒng),安裝在電力供給入口端，實時采集各個負荷單獨運行時的有功功率，截取一定時長能很好反映負荷特征的波形，并將數(shù)據(jù)作為模型，形成負荷特征參數(shù)模型庫；然后設(shè)計負荷投切狀態(tài)判別，當(dāng)有負荷投切時觸發(fā)負荷識別；最后采集待識別總負荷的有功功率，通過基于累加擬合的方法識別負荷類型。本發(fā)明能夠利用實時數(shù)據(jù)有效地識別負荷，并且適應(yīng)場所中負荷增加的情況。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于用電負荷識別領(lǐng)域，具體涉及一種非侵入式負荷智能識別系統(tǒng)。

背景技術(shù)

現(xiàn)如今，電網(wǎng)的智能化程度受到電力用戶側(cè)管理技術(shù)的發(fā)展，負荷識別技術(shù)是管理用戶側(cè)的關(guān)鍵技術(shù)之一，通過負荷識別技術(shù)，用戶可隨時監(jiān)測電器的使用情況，積極響應(yīng)國家節(jié)能政策，促進用戶合理用電。對于電力部門來說，電力部門可以詳細了解居民的用電構(gòu)成，為電力部門統(tǒng)籌規(guī)劃提供數(shù)據(jù)支持。

目前負荷監(jiān)測技術(shù)分為兩類：侵入式負荷監(jiān)測和非侵入式負荷監(jiān)測。侵入式負荷監(jiān)測是指在每個用電設(shè)備上安裝檢測裝置，該方法雖然準確性高，但成本大，維護難；非侵入式負荷監(jiān)測通過在用戶電力供給入口端安裝檢測裝置來監(jiān)測用戶的總負荷數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行分析來獲知用戶各負荷的使用情況，該方法成本低，安裝方便，并且不會對監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生干擾。

負荷識別算法是非侵入式的重點內(nèi)容，現(xiàn)在的非侵入式負荷識別方法大致分為兩類，一類是以負荷暫穩(wěn)態(tài)信息來作為負荷識別的特征，基本上利用了負荷投切(負荷投切指的是負荷開啟、關(guān)閉)時產(chǎn)生的電壓波動以及隱含在功率、電流波形中的信息來進行負荷識別，此類方法不易識別多種負荷同時開啟(多種設(shè)備同時啟動)的情況。另一類是在模式識別和人工智能基礎(chǔ)上提出的負荷識別方法，此類方法在樣本的訓(xùn)練和學(xué)習(xí)上需要花費大量的時間，并且當(dāng)負荷的種類發(fā)生變化后需要重新對樣本進行訓(xùn)練和學(xué)習(xí)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種非侵入式負荷智能識別系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)監(jiān)測用戶的負荷使用詳情，能夠?qū)崿F(xiàn)遠程實時監(jiān)測，用戶可以清楚地了解不同時間段每類負荷的使用情況，為用戶節(jié)能提供數(shù)據(jù)支持，用戶通過更合理地安排負荷使用情況，最大程度地降低電能消耗。

一種非侵入式負荷智能識別系統(tǒng)，包括非侵入式負荷監(jiān)測裝置、非侵入式負荷識別系統(tǒng)；其中非侵入式負荷監(jiān)測裝置包括主控模塊、電源模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、無線通信模塊，非侵入式負荷識別系統(tǒng)包括云服務(wù)器、web應(yīng)用；

主控模塊，用于處理負荷數(shù)據(jù)采集模塊產(chǎn)生的信號，對負荷數(shù)據(jù)進行量化生成特征參數(shù)，并通過無線通信模塊將數(shù)據(jù)上傳到云服務(wù)器；

數(shù)據(jù)采集模塊，由傳感器和電能計量芯片組成，并且與主控模塊連接，用于實時采集負荷數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳遞給主控模塊；

無線通信模塊，將主控模塊生成的負荷特征參數(shù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男问剑l(fā)送到與服務(wù)器；

云服務(wù)器作為數(shù)據(jù)處理中心，實現(xiàn)對負荷特征參數(shù)數(shù)據(jù)的分類儲存、計算分析挖掘，并且將分析計算后的結(jié)果在web應(yīng)用上顯示，用戶可以通過瀏覽器遠程實時查看工作負荷類型、查詢歷史數(shù)據(jù)，通過歷史數(shù)據(jù)知曉設(shè)備的運行狀況，為用戶的節(jié)能提供數(shù)據(jù)支持。

上述的一種非侵入式負荷智能識別系統(tǒng)，所述傳感器為2mR銅錳電阻。

選擇這種類型的傳感器，避免了因選擇霍爾傳感器、電流互感器產(chǎn)生成本高、易受外部磁場干擾的不良現(xiàn)象，電能計量芯片為HLW8112；傳感器輸出的信號為微弱電信號，經(jīng)計量芯片處理成為多種負荷信號(電流、電壓、有功功率、無功功率等有效值，電流、電壓、有功功率、無功功率等瞬時值)。

電源模塊提供5V和3.3V兩種直流電壓，滿足各個模塊的不同電壓需求。

有益效果：