[發(fā)明專利]一種利用周期性邊界條件的功率信號重構(gòu)方法和系統(tǒng)

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201910901360.1
• 申請日: 2019-09-24
• 公開（公告）號: CN110611310A
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 翟明岳
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東石油化工學(xué)院
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明的實施例公開一種利用周期性邊界條件的功率信號重構(gòu)方法和系統(tǒng)，所述方法包括：步驟1,輸入實測的功率信號序列S；步驟2,對所述功率信號序列S進(jìn)行數(shù)據(jù)重構(gòu)，重構(gòu)后的功率信號序列為S_NEW。具體為：其中，α為邊界因子；W_OPT為最佳邊界矢量；D為邊界矩陣；μ為邊界修復(fù)因子；γ為邊界曲率因子；p為中間矢量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力領(lǐng)域，尤其涉及一種功率信號的重構(gòu)方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，家庭用電負(fù)荷的分析變得越來越重要。通過用電負(fù)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(fèi)的精細(xì)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(fù)荷預(yù)測的準(zhǔn)確度，為電力部門提供統(tǒng)籌規(guī)劃的依據(jù)。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(jié)能策略的研究具有指導(dǎo)意義。

當(dāng)前用電負(fù)荷分解主要分為侵入式負(fù)荷分解和非侵入式負(fù)荷分解兩種方法。非侵入式負(fù)荷分解方法不需要在負(fù)荷的內(nèi)部用電設(shè)備上安裝監(jiān)測設(shè)備，只需要根據(jù)用電負(fù)荷總信息即可獲得每個用電設(shè)備的負(fù)荷信息。非侵入式負(fù)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(fù)荷用電的分解。

非侵入式負(fù)荷分解算法中，電氣設(shè)備的開關(guān)事件檢測是其中最重要的環(huán)節(jié)。最初的開關(guān)事件檢測以有功功率P的變化值作為開關(guān)事件檢測的判斷依據(jù)，方便且直觀。這是因為任何一個用電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生變化，其所消耗的功率值也必然發(fā)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(xiàn)出來。這種方法除了需要設(shè)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(yīng)用中存在的問題，例如某些電器啟動時刻的瞬時功率值會出現(xiàn)較大的尖峰(馬達(dá)啟動電流遠(yuǎn)大于額定電流)，會造成電器穩(wěn)態(tài)功率變化值不準(zhǔn)確，從而影響對開關(guān)事件檢測的判斷；而且不同家用電器的暫態(tài)過程或長或短 (脈沖噪聲的持續(xù)時間和發(fā)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(zhì)量的變化(如電壓突降)有功功率會出現(xiàn)突變的情況，這樣很可能會出現(xiàn)誤判。同時，功率信號在采集和傳輸過程中，相關(guān)的儀器設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)可能暫時處于異常狀態(tài)，常會造成功率信號的缺失。

因此，開關(guān)事件檢測過程中，所使用的實測功率信號常常不完整，利用這些不完整的功率信號是不能正確地進(jìn)行開關(guān)事件檢測的。因此如何有效地重構(gòu)不完整的功率信號，是此方法能否成功的關(guān)鍵。現(xiàn)在常用的方法，對此問題重視不夠，還未采取有效的措施解決此問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種利用周期性邊界條件的功率信號重構(gòu)方法和系統(tǒng)，所提出的方法利用了功率信號的周期性，根據(jù)信號邊界條件原理實現(xiàn)功率信號的重構(gòu)。所提出的方法具有較好的魯棒性，計算簡單。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種利用周期性邊界條件的功率信號重構(gòu)方法，包括：

步驟1,輸入實測的功率信號序列S；

步驟2,對所述功率信號序列S進(jìn)行數(shù)據(jù)重構(gòu)，重構(gòu)后的功率信號序列為S_NEW。具體為：

其中，α為邊界因子；W_OPT為最佳邊界矢量；D為邊界矩陣；μ為邊界修復(fù)因子；γ為邊界曲率因子；p為中間矢量。

一種利用周期性邊界條件的功率信號重構(gòu)系統(tǒng)，包括：

獲取模塊，輸入實測的功率信號序列S；

重構(gòu)模塊,對所述功率信號序列S進(jìn)行數(shù)據(jù)重構(gòu)，重構(gòu)后的功率信號序列為S_N。具體為：

其中，α為邊界因子；W_OPT為最佳邊界矢量；D為邊界矩陣；μ為邊界修復(fù)因子；

γ為邊界曲率因子；p為中間矢量。