[發明專利]一種基于流形分類的負載開關事件的檢測方法和裝置

在審

• 申請號: 201910362417.5
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN110187167A
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 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: G01R21/00
• 分類號: G01R21/00;G01R31/00
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發明的實施例公開一種基于流形分類的負載開關事件的檢測方法和裝置，所述方法包括：步驟1，輸入實測的負載的第一功率信號序列,N+1為所述第一功率信號序列的長度；步驟2，得到第二功率信號序列ΔP：所述第二功率信號序列ΔP的長度為N；步驟3，將所述第二功率信號序列ΔP進行分段，并將分段后的數據排列為數據矩陣P；步驟4，計算自相似矩陣A；步驟5，計算所述自相似數據矩陣A的第一對角矩陣；步驟6，計算得到流形矩陣M；步驟7，根據所述流形矩陣M，計算譜特征矢量；步驟8，對數據矩陣P進行流形分類,生成分類結果矩陣R；步驟9，判斷是否有開關事件。

技術領域

本發明涉及智能電網領域，尤其涉及一種基于流形分類的負載開關事件的檢測方法和裝置。

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，這種尖峰其實就是脈沖噪聲；而且不同家用電器的暫態過程或長或短(脈沖噪聲的持續時間和發生頻率相差較大)，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。實測的功率信號(或者稱為功率數據序列)中噪聲(包括脈沖噪聲)的分布情況為(脈沖)噪聲的強度很大，并且背景噪聲對開關事件的正確檢測有較大的影響。

因此，開關事件檢測過程中，如何提高開關事件檢測精度是非常重要的。

現有開關事件檢測方法的不足：

現在常用的負載開關事件往往利用功率數據的變化來確定：當功率變化值超過預置的閾值時，則認為有負載開關事件發生。這種方法雖然簡單易行，但由于脈沖噪聲以及非線性負載的普遍使用，造成開關事件檢測精度的極大下降。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供一種流形分類的負載開關事件的檢測方法、裝置，能夠提高檢測精度。

一種基于流形分類的負載開關事件的檢測方法，包括：

步驟1，輸入實測的負載的第一功率信號序列，p(1),p(2),…,p(N),p(N+1),N+1為所述第一功率信號序列的長度；

步驟2，將所述第一功率信號序列中的后一個數據減去前一個數據，得到第二功率信號序列ΔP：所述第二功率信號序列ΔP的長度為N；

ΔP＝[p(2)-p(1),p(3)-p(2),…,p(N+1)-p(N)]＝[ΔP(1),ΔP(2),…,ΔP(N)]

步驟3，將所述第二功率信號序列ΔP進行分段，并將分段后的數據排列為數據矩陣P；

步驟4，根據所述數據矩陣，計算自相似矩陣A

步驟5，計算所述自相似數據矩陣A的第一對角矩陣