[發明專利]一種利用KUllback-Leibler距離的負荷開關事件檢測方法和系統

在審

• 申請號: 202011068035.0
• 申請日: 2020-10-08
• 公開（公告）號: CN112180153A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 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: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明的實施例公開一種利用KUllback?Leibler距離的負荷開關事件檢測方法和系統，所述方法包括：步驟101獲取按時間順序采集的信號序列S；步驟102生成N個窗口信號序列；步驟103求取N個Kullback?Leibler距離；步驟104求取負荷開關事件判斷閾值；步驟105檢測負荷開關事件。

技術領域

本發明涉及電力領域，尤其涉及一種負荷開關事件檢測方法和系統。

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。(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。

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。

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。負載開關事件檢測是能量分解中最為重要的一步，既要檢測到事件發生，同時還能確定事件發生的時刻。但是開關事件檢測的精度受功率信號(功率序列)中噪聲的影響較大，尤其是功率信號中普遍存在著脈沖噪聲，進一步影響了檢測精度。因此有效提高負載開關事件的檢測精度是當前非常重要的一項工作。

發明內容

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。

本發明的目的是提供一種利用KUllback-Leibler距離的負荷開關事件檢測方法和系統，所提出的方法利用了不同負荷開關動作時所產生的暫態功率信號差異，通過KUllback-Leibler距離性質區分不同負荷的不同開關事件以及異常功率信號造成的異常事件。所提出的方法具有較好的開關事件檢測性能，計算也非常簡單。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種利用KUllback-Leibler距離的負荷開關事件檢測方法，包括：

步驟101獲取按時間順序采集的信號序列S；

步驟102生成N個窗口信號序列，具體為：第K個窗口信號序列為b^K，其第n個元素為求取公式為：

其中：