[發明專利]一種基于V-I軌跡的非侵入式負荷識別方法

有效

• 申請號: 202010406926.6
• 申請日: 2020-05-14
• 公開（公告）號: CN111766462B
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發明（設計）人: 金皓;謝岳;宋名揚
• 申請（專利權）人: 中國計量大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于V-I軌跡的非侵入式負荷識別方法，包括下述的步驟：

S1:采集入戶端的電壓和電流數據，對獲得的電壓和電流數據進行預處理；

S2:根據預處理后的電壓和電流數據計算有功功率，通過對其有功功率監測判斷負荷的投切, 若無投切事件發生則繼續執行S2；

S3:對負荷運行是否進入穩態進行檢測，檢測到負荷進入穩態階段后，保存穩態電壓和電流數據，同時利用保存的穩態電壓和電流數據計算電壓有效值和電流有效值，通過電壓有效值除以電流有效值得到特征值Z；

S4:將S3獲得的穩態電壓和電流數據進行標幺化，然后以電壓為橫坐標，電流為縱坐標構建標幺化的V-I軌跡；

S5：將S4獲得的N個周期的V-I軌跡為一個計算單元，對N個周期的軌跡點求平均作為每個計算單元的平均軌跡，將計算單元內的各個V-I軌跡與該計算單元對應的特征軌跡計算誤差作為計算單元的V-I軌跡誤差累積和，對獲得的特征軌跡提取相應的V-I軌跡特征值，V-I軌跡特征值包括：(1)軌跡封閉面積；(2)軌跡對稱性；(3)軌跡中間部分斜率；(4)軌跡中間部分面積；(5)軌跡自交點個數，提取步驟按V-I軌跡特征值排列順序依次進行；

S6:根據預設的負荷特征庫求出每個負荷特征對應的權重值，結合求得的特征權重值將預設的負荷特征庫與獲取的V-I軌跡特征匹配，通過最大隸屬原則得出識別結果。

2.根據權利要求1所述的基于V-I軌跡的非侵入式負荷識別方法，其特征在于S1對入戶端電壓和電流數據的高頻采樣，并對電壓和電流數據標準化處理，其計算方法公式如下：

式中：v(k)、i(k)(k＝1,2,3…)為采集到的原始電壓和電流數據，v_rms為電壓的有效值，v_sta(k)、i_sta(k)為標準化后的電壓電流數據。

3.根據權利要求1所述的基于V-I軌跡的非侵入式負荷識別方法，其特征在于S2中判斷負荷投切事件的方法為：

(1)計算負荷在某一時刻相鄰周期的有功功率差值；

(2)若該差值大于設定的閾值則檢測到有投切事件發生。

4.根據權利要求1所述的基于V-I軌跡的非侵入式負荷識別方法，其特征在于S3中判斷負荷進入穩態的方法為：

當某一時刻檢測到負荷投切事件則開始進行負荷穩態判定，若能連續N個周期滿足相鄰周期有功功率變化小于設定的閾值則表示負荷運行進入穩態。

5.根據權利要求1所述的基于V-I軌跡的非侵入式負荷識別方法，其特征在于S3中Z值計算方法為：

式中：i_rms、v_rms為電流i_m的有效值和電壓v_m有效值。

6.根據權利要求1所述的基于V-I軌跡的非侵入式負荷識別方法，其特征在于S5中所述方法為：

(1)通過S4所得軌跡的電壓最大值點和電壓最小值點的連線將軌跡分割為上下兩部分，然后分別將軌跡上下兩部分進行擬合；

(2)以N個軌跡為一個計算單元存放，求取N個軌跡的平均軌跡作為對應計算單元的特征軌跡；

(3)在某一計算單元中，將該單元的特征軌跡與存放的軌跡計算累積誤差作為對應計算單元的誤差累積和。