[發明專利]一種基于分段線性近似算法的變頻空調非侵入式辨識方法

有效

• 申請號: 202011033420.1
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112345824B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 陳卓;陳駿星溆;徐先勇;田建偉;程浩軍
• 申請（專利權）人: 國網湖南省電力有限公司;國網湖南省電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: G01R21/06
• 分類號: G01R21/06;G01R21/00
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 譚武藝

1.一種基于分段線性近似算法的變頻空調非侵入式辨識方法，其特征在于，包括：

1)從用戶的供電入口處采樣電流序列I(t)與電壓序列U(t)；

2)對指定長度的電流序列I(t)和電壓序列U(t)進行快速傅里葉變換，提取電流、電壓對應的頻域諧波特征，計算得到實時有功功率序列P(t)、實時無功功率序列Q(t)；

3)將實時有功功率序列P(t)對應的非線性曲線轉換為若干條折線段組成的分段線性近似曲線，記錄其中各條折線段i的起始端點時刻結束端點時刻計算各條折線段i的功率平均值其中i∈{1，...，n}，n為折線段總數，將加入連續多狀態列表；將實時有功功率序列P(t)、實時無功功率序列Q(t)進行一階差分得到差分序列，掃描差分序列中的有功功率階躍上升、有功功率階躍下降、無功功率階躍并計算對應的電氣特征量，所述電氣特征量包括有功功率上升階躍P_su、有功功率上升階躍出現時刻t_su、階躍前有功功率值階躍后有功功率值有功功率抬升倍率P_r、無功功率階躍Q_s、有功功率下降階躍P_sd、有功功率下降階躍出現時刻t_sd，并將二元組P_su，t_su或P_sd，t_sd加入階躍列表；

4)若檢測到存在有功功率上升階躍P_su，且在同一時間點處存在有功功率抬升倍率P_r小于給定閾值P_th、不存在無功功率階躍Q_s，則跳轉步驟5)以進入變頻空調判定階段；否則，判定為其他電器啟動，將該其他電器對應的三元組其他電器啟動，t_su加入已啟動電器列表，跳轉步驟2)；若檢測到存在有功功率下降階躍P_sd，則跳轉步驟6)以進入功率扣減與電器匹配階段；

5)遍歷連續多狀態列表，若有功功率上升階躍時刻t_su處于折線段構成的時間序列中，則可判定變頻空調啟動，將三元組變頻空調啟動，t_su加入已啟動電器列表，并將三元組變頻空調啟動，t_su加入功率扣減列表，其中為符合閾值要求的第i段近似折線結束端點時刻的有功功率；否則，判定為其他電器啟動，將該其他電器對應的三元組其他電器啟動，t_su加入已啟動電器列表，跳轉步驟2)；

6)遍歷已啟動電器列表，若有功功率下降階躍P_sd與階躍后有功功率形成匹配，則判定對應電器關閉，輸出運行功率P_O＝P_su(t_sd-t_su)，并從已啟動電器列表中刪除該電器；若沒有形成匹配，則更新功率扣減列表對應變頻空調啟動的末尾項變頻空調啟動t_su中若更新后對應變頻空調啟動項的在指定大小范圍以內，則判定變頻空調關閉，綜合已啟動電器列表、階躍列表、連續多狀態列表計算輸出運行功率P_O，并從列表中刪除變頻空調；否則，跳轉步驟2)；其中為符合閾值要求的第m段近似折線結束端點時刻的有功功率。

2.根據權利要求1所述的基于分段線性近似算法的變頻空調非侵入式辨識方法，其特征在于，步驟2)中的指定長度為電流序列I(t)與電壓序列U(t)的采樣頻率的0.1倍。

3.根據權利要求1所述的基于分段線性近似算法的變頻空調非侵入式辨識方法，其特征在于，步驟2)中計算實時有功功率序列P(t)的函數表達式為：

上式中，k為諧波次數，P_k(t)為k次諧波的有功功率，U_k(t)、I_k(t)分別為經快速傅里葉變換處理后基波和各次諧波電壓、電流的幅值，為電壓與電流的相位差；

步驟2)中計算實時無功功率序列Q(t)的函數表達式為：

上式中，k為諧波次數，Q_k(t)為k次諧波的無功功率，U_k(t)、I_k(t)分別為經快速傅里葉變換處理后基波和各次諧波電壓、電流的幅值，為電壓與電流的相位差。