[发明专利]一种非侵入式负荷监测安全防护方法及样本库建立方法

说明书

本发明属于智能用电管理技术领域，具体涉及一种基于非侵入式负荷监测的安全防护方法及样本库建立方法。针对现有非侵入式电力负荷监测技术识别准确度不高的不足，本发明采用如下技术方案：一种基于非侵入式负荷监测的安全防护方法，包括以下步骤：步骤一、建立样本库，包括处理得到的单个用电器在单独工作和组合工作下的关于工作频率、电流、谐波、电压的特征匹配公式及功率峰值；步骤二、用电信息采集；步骤三、用电器识别及工作状态识别；步骤四、安全用电判断，将实时功率与样本库中的对应的用电器的功率峰值进行对比，当实时功率超出功率峰值时，通知主站和/或用户。本发明的有益效果是：提高识别准确率，实现安全用电。

技术领域

本发明属于智能用电管理技术领域，具体涉及一种基于非侵入式负荷监测的安全防护方法及样本库建立方法。

背景技术

非侵入式负荷监测(non-intrusive load monitoring,NILM)系统，是指在电力入口处安装监测设备，通过监测该处的电压、电流等信号，分析得到负荷集群中单个负荷的种类和运行情况。它只需在电力入口处安装非侵入式装置，不仅降低硬件成本，同时提高用户接受度。非侵入式电力负荷监测技术是电力管理系统和用户能源管理系统的重要组成部分，也是目前电网智能化，家居管理智能化进一步提升的方向。相比于侵入式技术而言，非侵入式技术具有用户侧友好、经济成本低廉，安装维护便利等优点，呈现出良好的发展前景。

居民用户每天都要使用大量的用电器进行日常生活，当用户违规操作用电器，使其在正常的功率范围以外工作，或者用电器发生故障而不能及时察觉时，可能造成用电器燃烧甚至爆炸等事故。现实中不时出现居民在家中给电瓶车充电导致火灾等重大事故。虽然因为各种原因，难以完全杜绝居民在家中给电瓶车充电，但是，通过对非侵入式电力负荷监测技术的应用，可以在类似异常事件发生的早期及时监测，并及时告知电网和用户。

授权公告号为CN110018369B的中国发明专利公开了一种基于非侵入式负荷分解的家电智能识别与监测方法，利用互感装置分别采集不同家用电器不同工作状态的电气参数；根据每个家用电器不同工作状态的电气参数提取该家用电器不同工作状态的波形特征、P-Q特征、瞬时功率特征、周波特征和谐波特征并建立负荷特征数据集；采集家用电器供电总线上的电气参数；对得到的电气参数小波分解，获取单个家用电器的电气参数；提取单个家用电器的电气参数的波形特征、P-Q特征、瞬时功率特征、周波特征和谐波特征，并将其与负荷特征数据集中的特征参数进行匹配，得到对应的家用电器的工作状态。

前述已公开的中国发明专利，虽然可以对用电器的而工作状态进行监测识别，但是，其负荷特征数据集中存储的特征参数通过提取单个家用电器工作时的电器参数得到。在实际生活中，仅单个家用电器工作的情况极少，多个家用电器同时工作分离提取的特征参数和单个家用电器工作时的特征参数存在较大差别，从而使得该发明专利方案的识别准确度不高。

授权公告号为CN 109613360 B的中国发明专利公开了一种基于非侵入式监测系统的负荷识别方法，包括：步骤S100：分别采集已知类型的单个电器设备、电器设备组合的特征值数据，计算谐波斜率值，形成样本数据库；步骤S200：采集当前电路中的谐波数据，计算谐波斜率值；步骤S300：将实际电器运行的数据与样本数据库数据进行适应度函数匹配，获取匹配的电器类别和数量。该发明通过获取负荷设备的谐波特征值，对数据进行预处理得到奇次谐波数据，通过计算邻近奇次谐波的比值的斜率值来识别出正在运行的电器设备。该阀门专利，虽然采集电压、电流、谐波等数据，但是，匹配时仅使用奇次谐波数据，并未利用到电压等其数据，准确性仍然较低。

发明内容

本发明针对现有非侵入式电力负荷监测技术识别准确度不高的不足，提供一种基于非侵入式负荷监测的安全防护方法，提升识别准确性，有效监测用户侧用电器使用状况，并在发生异常事件时，及时上报主站和用户，进行告警，减少财产损失，降低人身伤害。本发明同时提供一种样本库建立方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种基于非侵入式负荷监测的安全防护方法，所述基于非侵入式负荷监测的安全防护方法包括以下步骤：