[發明專利]一種配電網負荷種類辨識裝置

在審

• 申請號: 201910501829.2
• 申請日: 2019-06-11
• 公開（公告）號: CN110084719A
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 程琳;陳財;李才芳;王蕾;徐華;徐鑫;胡煒;閆達;查燕;傅曉
• 申請（專利權）人: 國網安徽省電力有限公司培訓中心;安徽電氣工程職業技術學院;國家電網有限公司
• 主分類號: G06Q50/06
• 分類號: G06Q50/06;G06K9/62
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種配電網負荷種類辨識裝置，涉及電力系統及其自動化領域。安裝在電力供給入口處，主要由采集電路、濾波和檢測單元、暫態事件判斷單元、特征量聚類單元等構成；采集典型配電網負荷的各種工作狀態暫態參量，再對采集所得到的負荷暫態段進行截取并分析，提取出所必要性的特征參數，存儲在特征存儲單元中；將采集電路所采集的負荷數據通過濾波和檢測單元，暫態事件判斷單元后進入特征量聚類單元，進行特征量聚類；通過特征匹配單元的特征匹配算法，辨識出配電網中相應的負荷種類，生成負荷種類辨識報告，并上傳給區域控制中心。為用戶合理利用能源提供了更加優化的決定，也為供電公司深入了解配電網負荷的特點，改善企業的需求響應計劃提供幫助。

技術領域

本發明涉及電力系統及其自動化領域，具體是涉及一種配電網負荷種類辨識裝置。

背景技術

分布式電源中最常見的為太陽能、風能、生物質能等可再生能源，通常這些能源的容量較小，其裝機容量一般是幾百千瓦到幾十兆瓦，適合直接安裝在用戶側。分布式電源能夠快速響應負荷需求，減少輸配電設備擴容費用，提高系統供電可靠性等優點，因此在配電網中得到廣泛應用。

在配電網的負荷端，隨著智能電網建設的不斷推進，越來越多的數據采集設備比如智能電表等可以收集到大量的用戶的用電情況。不同類型的用戶，如民用、商業、工業、農業等，在電力消費模式上存在很大的差異。負荷種類辨識通過對總線入口處的電壓、電流及諧波等負荷特征進行測量、分析，便可得到設備的用能行為信息。通過對電能負荷信息的獲取，不僅有助于電力公司了解用戶負荷的構成、分析設備使用規律、評估設備工作模態，進而加強負荷側管理，同時可以引導用戶合理安排負荷的使用，提高電能使用效率，達到調節峰谷差和降低網損等目的。因此，設計一種電力系統的配電網負荷種類識別控制器，有助于對用電設備進行狀態和模態實時監測，實現清潔與常規碳基電源優勢互補，促進電力工業經濟、低耗、高效發展。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足而提供一種配電網負荷種類辨識裝置。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案為：一種配電網負荷種類辨識裝置，安裝在電力供給入口處，主要由采集電路、濾波和檢測單元、暫態事件判斷單元、特征量聚類單元、特征存儲單元、特征匹配單元和負荷種類辨識報告構成；

首先采集典型配電網負荷的各種工作狀態暫態參量，接著再對采集所得到的負荷暫態段進行截取并分析，提取出所必要性的特征參數，存儲在特征存儲單元中；然后將采集電路所采集的負荷數據通過濾波和檢測單元，暫態事件判斷單元后進入特征量聚類單元，進行特征量聚類；通過特征匹配單元的特征匹配算法，辨識出配電網中相應的負荷種類，生成負荷種類辨識報告，并上傳給區域控制中心。

進一步地，本發明的配電網負荷種類辨識裝置中，采集電路主要是采集電力供給入口處的無功功率，有功功率和電流信號；電力供給入口處的電流導線通過磁傳感陣列線圈；當配電網負荷種類發生變化時電流導線中電流大小改變，引起磁傳感陣列線圈產生交變磁場，從而在信號接收單元可以采集到變化的信號；通過電容耦合原理，非接觸的測量配電網中導線電壓變化；暫態參量通常考慮為瞬時電流，有功功率，無功功率；信號監視單元對變換信號進行監視，通過通信協議傳送個遠端監視器。

進一步地，本發明的配電網負荷種類辨識裝置中，濾波和檢測單元邊沿檢測程序檢測到暫態事件的發生，并將暫態部分提交給特征匹配程序部分；在濾波算法中根據信號特點可以采用自適應高斯濾波算法，濾除信號中的噪聲，避免在信號邊緣檢測時漏檢誤檢問題；信號邊緣檢測采用閾值暫態能量檢測算法，通過負荷波動所表現出典型物理特征來檢測負荷狀態；負荷暫態能量主要表征為：

U(m)＝[u(m)+u(m-1)]/2 (1)

I(m)＝[i(m)+i(m-1)]/2 (2)