非侵入式负荷识别-用电行为分析用电判断方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种非侵入式负荷识别‑用电行为分析用电判断方法及系统，登记常用用电设备，建立用电行为向量库X，在预设时间内以采样窗口对线路总功率采样，获得至少2个总功率采样值，当其差值超过阈值时，基于非侵入式负荷识别设备获取目标空间的用电行为数据，构建用电行为向量Y，当Y与X中的向量匹配，则没有使用风险，否则复核目标空间的用电行为数据，判断是否存在违禁电器使用行为。本发明专利技术对存在功率异常的电器进行用电行为的分析，分析结果准确，可以发现通过功率转换插座进行电器运行特征改变的用电器并及时报警，有效排查用电过程中存在的安全隐患，降低事故发生率，保障生命财产安全。

Noninvasive load identification power consumption behavior analysis power consumption judgment method and system

【技术实现步骤摘要】
非侵入式负荷识别-用电行为分析用电判断方法及系统
本专利技术涉及测量电变量；测量磁变量的
，特别涉及一种非侵入式负荷识别-用电行为分析用电判断方法及系统。
技术介绍
在国内，每年有大量因学生宿舍使用违规电器造成的火灾，一些学校使用了用电总功率限制系统，一旦用电总功率超过正常的设定值，就会触发跳闸，杜绝学生违规用电；而在智能电网时代，必须突破目前用户家用电表只能读取用电总量、不能深入分析用户内部负荷成分、获取负荷信息有限的瓶颈，需要完善用电信息采集系统和智能用电系统，基于此，另一些学校使用了基于非侵入式负荷识别的系统直接识别违规电器的接入。但近两年来，一些诸如宿舍专用功率转换插座的设备大量出现，使得之前的总功率限制系统及非侵入式负荷识别系统都失效，其原理是通过可调节的电阻实现功率无极调节，既满足违禁电器的最低使用条件又控制了总功率在跳闸范围以内，同时还改变了电器运行的原特性，造成非侵入式负荷识别系统失效。这对于用电判断和控制来说是不利的，存在极大的安全隐患，可能造成事故，影响人们的生命财产安全。
技术实现思路
本专利技术解决了现有技术中，使用功率转换插座接入违禁电器导致既有安全防范系统失效的问题，提供了一种优化的非侵入式负荷识别-用电行为分析用电判断方法及系统，主要针对使用功率转换插座进行违禁电器接入的场景，对于宿舍中没有使用用电转化插座的场景亦适用。本专利技术所采用的技术方案是，一种非侵入式负荷识别-用电行为分析用电判断方法，所述方法包括以下步骤：步骤1：登记目标空间常用的用电设备，建立用电行为向量库X；步骤2：在预设时间内设置采样窗口，进行线路总功率采样，获得至少2个总功率采样值；步骤3：若2个所述总功率采样值间的差值超过阈值P，则进行下一步，否则，返回步骤3；步骤4：基于非侵入式负荷识别设备，获取目标空间的用电行为数据，构建用电行为向量Y；步骤5：若用电行为向量Y与用电行为向量库X中的向量匹配，则返回步骤3，否则，进行下一步；步骤6：对步骤4获取的目标空间的用电行为数据进行复核，若正常，则返回步骤3，否则，判断为存在违禁电器使用行为。优选地，所述步骤1中，所述用电行为向量库中的向量为目标空间中的所有用电设备在不同模式下的行为向量。优选地，所述步骤2中，采样窗口的采样时间间隔为1~5分钟。优选地，所述步骤3中，阈值P为0.1-0.5kw。优选地，所述步骤4中，用电行为数据包括所有的用电设备对应的功率p、用电器的使用时长t、用电设备的功率因数f，构建用电行为向量Y，任一用电行为向量Y={p,t,f}。优选地，所述步骤5中，若采样窗口中，所有用电设备的用电行为向量Y与用电行为向量库X中的已知用电向量的欧氏距离最小值小于预设值，则用电行为向量Y与用电行为向量库X中的向量匹配。优选地，所述步骤6中，复核为判断是否存在任一用电设备的功率因数大于预设值。优选地，所述预设值为0.95。一种采用所述的非侵入式负荷识别-用电行为分析用电判断方法的系统，所述系统包括：一用电行为向量库，用于存储用电行为向量；一采样模块，用于基于非侵入式负荷识别系统、在采样窗口中采样记录目标空间的用电器的用电行为数据；一控制模块，用于比较采样的两个时刻的总功率值、计算所有用电设备的用电行为向量Y与用电行为向量库X中的已知用电行为向量的欧氏距离最小值；一报警单元，基于控制模块的计算、对违禁电器进行报警。本专利技术涉及一种优化的非侵入式负荷识别-用电行为分析用电判断方法及系统，通过登记目标空间常用的用电设备，建立用电行为向量库X，通过在预设时间内设置采样窗口、进行线路总功率采样，获得至少2个总功率采样值，当采样值间的差值超过阈值时，进一步基于非侵入式负荷识别设备，获取目标空间的用电行为数据，构建用电行为向量Y，当用电行为向量Y与用电行为向量库X中的向量匹配，则没有使用风险，否则对目标空间的用电行为数据进行复核，若不正常则判断为存在违禁电器使用行为。本专利技术主要针对使用功率转换插座接入违禁电器导致既有安全防范系统失效的场景，使得对存在功率异常的电器进行用电行为的分析，分析结果准确，可以发现通过功率转换插座进行电器运行特征改变的用电器并及时报警，有效排查用电过程中存在的安全隐患，降低事故发生率，保障生命财产安全。附图说明图1为本专利技术的方法流程图；图2为本专利技术的系统结构示意图，其中，箭头表示数据传输的方向。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步的详细描述，但本专利技术的保护范围并不限于此。本专利技术涉及一种非侵入式负荷识别-用电行为分析用电判断方法，所述方法包括以下步骤。步骤1：登记目标空间常用的用电设备，建立用电行为向量库X。所述步骤1中，所述用电行为向量库中的向量为目标空间中的所有用电设备在不同模式下的行为向量。本专利技术中，用电行为向量库X中记录的数据未所有用电设备在正常工作状态下、不同模式中的行为向量。本专利技术中，常用的用电设备包括现有的小空间中较长出现的电器，如热水器、饮水机，模式不同，行为向量不同。本专利技术中，用电行为向量库X主要包括用电行为向量，用电行为向量一般包括用电设备对应的功率p、用电器的使用时长t、用电设备的功率因数f。步骤2：在预设时间内设置采样窗口，进行线路总功率采样，获得至少2个总功率采样值。所述步骤2中，采样窗口的采样时间间隔为1~5分钟。步骤3：若2个所述总功率采样值间的差值超过阈值P，则进行下一步，否则，返回步骤3。所述步骤3中，阈值P为0.1-0.5kw。本专利技术中，一般情况下，阈值P为0.2kW，此时功率的偏移值已经较大，需要进行进一步的用电行为分析。本专利技术中，若采样值的差值正常，则继续下一次判断，在此过程中，线路总功率采样持续进行，即应当始终存在待比较的2个所述总功率采样值间的差值。步骤4：基于非侵入式负荷识别设备，获取目标空间的用电行为数据，构建用电行为向量Y。所述步骤4中，用电行为数据包括所有的用电设备对应的功率p、用电器的使用时长t、用电设备的功率因数f，构建用电行为向量Y，任一用电行为向量Y={p,t,f}。步骤5：若用电行为向量Y与用电行为向量库X中的向量匹配，则返回步骤3，否则，进行下一步。所述步骤5中，若采样窗口中，所有用电设备的用电行为向量Y与用电行为向量库X中的已知用电向量的欧氏距离最小值小于预设值，则用电行为向量Y与用电行为向量库X中的向量匹配。本专利技术中，采用欧氏距离，基于当前的每一个用电设备的用电行为向量Y匹配用电行为向量库X中的用电设备，若能匹配上则表示当前用电设备为正常工作状态，可以正常使用。本专利技术中，匹配是指欧氏距离小于设定的阈值，此阈值可以由本领域技术人员基于当前用电网络的实际承载能力进行设置。步骤6：对步骤4获取的目标空间的用电行为数据进行复核，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非侵入式负荷识别-用电行为分析用电判断方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：/n步骤1：登记目标空间常用的用电设备，建立用电行为向量库X；/n步骤2：在预设时间内设置采样窗口，进行线路总功率采样，获得至少2个总功率采样值；/n步骤3：若2个所述总功率采样值间的差值超过阈值P，则进行下一步，否则，返回步骤3；/n步骤4：基于非侵入式负荷识别设备，获取目标空间的用电行为数据，构建用电行为向量Y；/n步骤5：若用电行为向量Y与用电行为向量库X中的向量匹配，则返回步骤3，否则，进行下一步；/n步骤6：对步骤4获取的目标空间的用电行为数据进行复核，若正常，则返回步骤3，否则，判断为存在违禁电器使用行为。/n

【技术特征摘要】
1.一种非侵入式负荷识别-用电行为分析用电判断方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
步骤1：登记目标空间常用的用电设备，建立用电行为向量库X；
步骤2：在预设时间内设置采样窗口，进行线路总功率采样，获得至少2个总功率采样值；
步骤3：若2个所述总功率采样值间的差值超过阈值P，则进行下一步，否则，返回步骤3；
步骤4：基于非侵入式负荷识别设备，获取目标空间的用电行为数据，构建用电行为向量Y；
步骤5：若用电行为向量Y与用电行为向量库X中的向量匹配，则返回步骤3，否则，进行下一步；
步骤6：对步骤4获取的目标空间的用电行为数据进行复核，若正常，则返回步骤3，否则，判断为存在违禁电器使用行为。


2.根据权利要求1所述的一种非侵入式负荷识别-用电行为分析用电判断方法，其特征在于：所述步骤1中，所述用电行为向量库中的向量为目标空间中的所有用电设备在不同模式下的行为向量。


3.根据权利要求1所述的一种非侵入式负荷识别-用电行为分析用电判断方法，其特征在于：所述步骤2中，采样窗口的采样时间间隔为1~5分钟。


4.根据权利要求1所述的一种非侵入式负荷识别-用电行为分析用电判断方法，其特征在于：所述步骤3中，阈值P为0.1-0.5kw。


5.根据权利要求1所述的一种非侵入式负荷识别-用电行为分析用电判断方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁昆，张轩铭，王利强，钱伟，
申请(专利权)人：杭州拓深科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33