一种非干预式居民负荷识别方法技术

本发明专利技术涉及一种非干预式居民负荷识别方法，包括以下步骤：1)获取居民家庭中所有居民电器的负荷特性指标，并构建居民家庭负荷特性数据库；2)在居民家庭电力总进线端对待识别负荷进行电压和电流采样，并对采样后的数据进行预处理；3)根据通过电压和电流采样值判断居民负荷开关事件是否出现，若是，则进行步骤4)，若否，则返回步骤2)；4)根据通过电压和电流采样值提取待识别负荷的特征指标；5)根据已建立的居民家庭负荷特性数据库和待识别负荷的特征指标，判定出现开关事件的负荷类型，并获得该居民家庭中家用电器的工作状态信息。与现有技术相比，本发明专利技术具有简单、方便、准确、抗干扰性强等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种负荷识别方法，尤其是涉及一种非干预式居民负荷识别方法。
技术介绍
随着社会的发展，居民家庭用电量占配电网总用电量的比重越来越大，据统计，此比重已高达40％。并且，伴随着我国城镇化的推进，在未来的时间内，城镇人口的增长，住宅需求将持续增加。因此对家庭节能减排的效益对我国的可持续发展具有十分重要的意义。能耗监测是开展节能工作的基础，研究表明，获取电器实时耗电信息可以有效降低20％的能耗。传统监测系统主要采用分立式传感器监测每个用电设备，分立式传感器虽然可以高精度、高效率地监测每个电器的运行状态、获取每个电器的用电信息，但是其系统硬件成本高、通信网络结构复杂且不便于用户维护，非干预式监测系统可以很好地解决传统监测系统的难点，非干预式监测技术是通过在进线端安装监测装置，利用负荷特性识别指标和智能算法将总的电能数据分解至单个设备级别，从而获取每个电器的电能使用情况，该系统具有硬件成本低、安装和维护方便等优点。NILM技术是1982年MIT的乔治.W.哈特教授提出，提出后得到了广大学者的关注。经过多年的研究开发，针对NILM技术提出了很多的智能算法，如BP神经网络算法、遗传算法、S变换等等。国内在家用电器用电在线监测方面研究较少，虽说现今的非干预式系统虽说解决了传统监测系统的问题，但存在算法识别精度低、误差大等缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种简单、方便、准确、抗干扰性强的非干预式居民负荷识别方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种非干预式居民负荷识别方法，用于监测低压配电网居民家庭电器的负荷类型和工作状态，包括以下步骤：1)获取居民家庭中所有居民电器的负荷特性指标，并构建居民家庭负荷特性数据库；2)在居民家庭电力总进线端对待识别负荷进行电压和电流采样，并对采样后的数据进行预处理；3)根据通过电压和电流采样值判断居民负荷开关事件是否出现，若是，则进行步骤4)，若否，则返回步骤2)；4)根据通过电压和电流采样值提取待识别负荷的特征指标；5)根据已建立的居民家庭负荷特性数据库和待识别负荷的特征指标，判定出现开关事件的负荷类型，并获得该居民家庭中家用电器的工作状态信息。所述的步骤1)具体包括以下步骤：低压配电网居民家庭中逐个开关居民电器，在居民家庭电力总进线端提取每个居民电器的负荷特征指标，汇总后建立居民家庭负荷特性数据库。所述的居民家庭中所有居民电器包括空调、饮水机、电脑、热水器、洗衣机、微波炉、电冰箱、电视机和/或照明灯。所述的负荷特性指标包括电流有效值、电流谐波、有功功率、无功功率和/或电压-电流曲线的几何特征。所述的几何特征包括中心线斜率、封闭区域面积和交叉点个数。所述的步骤3)中根据双边累积求和方法判断居民负荷开关事件是否出现，包括以下步骤：31)初始化突变量Δ和噪声水平β，计算阈值h；32)读取数据块，判断当前时刻是否在滑动窗口内，是则进行步骤33)，否则跳转到步骤32)读取下一数据块；33)进行开关事件监测判断。首先判断监测时刻是否在滑动窗口内，是则进行步骤34)，否则进行步骤32)；34)判断条件计算并进行判断，条件满足则输出开关事件时刻参数并跳转至步骤2，否则将判断时刻加1，再进行步骤33)。所述的步骤5)中通过0-1二次规划算法判定出现开关事件的负荷类型，负荷识别的模型目标函数为：Y＝Y'+ε＝ΨX+ε约束条件为： Σ i = 1 N x i ≤ 1 , x i = { 0 , 1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非干预式居民负荷识别方法，用于监测低压配电网居民家庭电器的负荷类型和工作状态，其特征在于，包括以下步骤：1)获取居民家庭中所有居民电器的负荷特性指标，并构建居民家庭负荷特性数据库；2)在居民家庭电力总进线端对待识别负荷进行电压和电流采样，并对采样后的数据进行预处理；3)根据通过电压和电流采样值判断居民负荷开关事件是否出现，若是，则进行步骤4)，若否，则返回步骤2)；4)根据通过电压和电流采样值提取待识别负荷的特征指标；5)根据已建立的居民家庭负荷特性数据库和待识别负荷的特征指标，判定出现开关事件的负荷类型，并获得该居民家庭中家用电器的工作状态信息。

【技术特征摘要】
1.一种非干预式居民负荷识别方法，用于监测低压配电网居民家庭电器的负
荷类型和工作状态，其特征在于，包括以下步骤：
1)获取居民家庭中所有居民电器的负荷特性指标，并构建居民家庭负荷特性
数据库；
2)在居民家庭电力总进线端对待识别负荷进行电压和电流采样，并对采样后
的数据进行预处理；
3)根据通过电压和电流采样值判断居民负荷开关事件是否出现，若是，则进
行步骤4)，若否，则返回步骤2)；
4)根据通过电压和电流采样值提取待识别负荷的特征指标；
5)根据已建立的居民家庭负荷特性数据库和待识别负荷的特征指标，判定出
现开关事件的负荷类型，并获得该居民家庭中家用电器的工作状态信息。
2.根据权利要求1所述的一种非干预式居民负荷识别方法，其特征在于，所
述的步骤1)具体包括以下步骤：
低压配电网居民家庭中逐个开关居民电器，在居民家庭电力总进线端提取每个
居民电器的负荷特征指...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘爱强，林顺富，赵伦加，刘庆强，杨秀，刘蓉晖，汤波，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，华东电力试验研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31