[發明專利]一種基于三階負荷模型的商業空調啟動辨識方法

在審

• 申請號: 202111366223.6
• 申請日: 2021-11-17
• 公開（公告）號: CN114240057A
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 楊光;郝爽;安震;馮瑋;米東風;楊國朝;李凱
• 申請（專利權）人: 國網天津市電力公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06;G06F17/11;G01D21/02
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王來佳

本發明涉及一種基于三階負荷模型的商業空調啟動辨識方法，包括以下步驟：步驟1、采集用戶總進線端的電壓信號和電流信號；步驟2、采用一階負荷模型判別穩態平均功率增量是否大于設定的穩態功率閾值，進而判別是否為商業空調啟動；步驟3、采用二階負荷模型判別啟動突變電流倍數滿足預設倍數，進而判別否為商業空調啟動；步驟4、采用三階負荷模型判別啟動過程持續時長滿足預設時長，進而判別是否為商業空調啟動。本發明能夠直接、有效、迅速地辨識商業空調啟動。

技術領域

本發明屬于用電監測技術領域，涉及一種商業空調啟動辨識方法，尤其是一種基于三階負荷模型的商業空調啟動辨識方法。

背景技術

隨著我國的經濟迅速發展和氣候變暖，一些中心城市城網的負荷水平和負荷構成發生了變化，其中商業負荷又占據負荷成分較大比例，尤其是商業空調、冰箱和冰柜負荷數量有了迅速的增長。受商業空調負荷影響，電網用電負荷迅速增長，峰谷差進一步拉大，商業空調負荷的急劇增長已經成為夏季電網負荷特性惡化和電力緊缺的重要原因。同時商業空調在工作時功率會有較大程度的波動，在夏季期間，巨大數量的商業空調工作時產生的波動會導致電網負荷的急劇變化，影響穩定性。商業空調由于電網頻率恒為50Hz的原因，壓縮機的轉速不變，要實現控溫，只能不斷地啟停壓縮機，造成很大的能量損耗。

商業空調負荷的主要部件是異步電動機，因此商業空調的負荷特性與異步電動機的特性非常相似。研究顯示，商業空調負荷的電壓與無功功率的關系特性表現為在額定電壓附近，商業空調負荷的無功功率隨電壓的升降而增減，在電壓明顯低于額定值時，電壓下降時無功功率反而上升。商業空調的這種特性對電網電壓穩定性的影響不容忽視。

商業空調運行狀態的感知是實施負荷側需求管理技術的基礎。相較于傳統的侵入式負荷感知技術，非侵入式用電行為感知技術可以在不侵入用戶內部電路的前提下實現用戶商業空調負荷的分項計量和集中計量，只需在用戶電表處采集總電流和電壓，再通過分解算法辨識用戶的商業空調運行行為，以最小的安裝和維護成本實現用戶用電行為的分析。非侵入感知技術的最大優勢在于采用高級算法替代傳感器網絡，對用戶生活不產生影響，易于大規模推廣使用。

綜合上述分析，目前的研究工作對于商業空調負荷的負荷模型和運行特性進行了系統的研究，分析得到商業空調類負荷對于電壓和系統穩定有著較大的影響。然而，目前的研究成果中未發現可以直接、迅速、高效辨別商業空調啟動的方法，對于大功率的商業空調的啟動運行特性及其耗能情況均無法進行判別，因而對于電網公司而言，增大了對于商業空調負荷的監測難度，進一步增大了負荷預測以及需求側管理工作的難度。

因此如何直接、有效、迅速地辨識商業空調啟動是本領域技術人員亟待解決的技術難題。

經檢索，未發現與本發明相同或相近似的現有技術的文獻。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提出一種基于三階負荷模型的商業空調啟動辨識方法，能夠直接、有效、迅速地辨識商業空調啟動。

本發明解決其現實問題是采取以下技術方案實現的：

一種基于三階負荷模型的商業空調啟動辨識方法，包括以下步驟：

步驟1、采集用戶總進線端的電壓信號和電流信號；

步驟2、采用一階負荷模型判別穩態平均功率增量是否大于設定的穩態功率閾值，進而判別是否為商業空調啟動；

步驟3、采用二階負荷模型判別啟動突變電流倍數滿足預設倍數，進而判別否為商業空調啟動；

步驟4、采用三階負荷模型判別啟動過程持續時長滿足預設時長，進而判別是否為商業空調啟動。

而且，所述步驟1的具體方法為：