[发明专利]一种基于电流波形特征的电力负荷分解方法和系统

说明书

本发明涉及电力技术领域，提供一种基于电流波形特征的电力负荷分解方法和系统，方法包括：获取受监测电力负荷范围内所含各用电设备稳定运行时各个工作状态下的电气特征参数，并将提取到的电气特征参数保存到预先生成的负荷特征数据库内；在线实时监测电力负荷端口处的电压、电流和功率参数，功率参数包括受监测电力负荷范围内用电设备的有功总功率和无功总功率；根据在线监测到的所述电力负荷端口处的总电流参数，对受监测电力负荷进行分解，计算得到受监测电力负荷范围内用电设备的各个工作状态的存在系数，从而有效实现电力负荷分解，并确定不同用电设备的功率消耗比例，进一步实现能耗管理的精细化。

技术领域

本发明属于电力技术领域，尤其涉及一种基于电流波形特征的电力负荷分解方法和系统。

背景技术

非侵入式电力负荷监测(Non-intrusive Load Monitoring，NILM)或电力负荷分解(Load Disaggregation，LD)是一种新颖的电力负荷用电细节监测技术，其能够对总负荷内部的每个(类)用电设备的用电信息实现(近乎)实时的跟踪监测，获取分项用电信息，这种技术突破了目前智能电表只能对电力负荷进行用电总量监测的现状，将用电信息监测深入、细化到负荷内部。对于获取负荷用电细节信息而言，同传统的侵入式监测技术相比，非侵入式电力负荷监测技术具有不可比拟的投资、部署和运行优势。基于非侵入式电力负荷监测技术的电力大数据可为电力公司积累优良的数据资产，升级其现有功能与业务，如：电网规划与运行管理、电力需求侧管理、客户服务等，并可拓展公司职能和业务范畴；同时，能够帮助电力用户节约用电，最终促进全社会节能减排。

目前主要有两种非侵入式电力负荷分解方式：

(1)早期的非侵入式电力负荷分解是根据用电设备功率变化信息进行判别，然而该方法对于功率相近的电器以及同时投入/切除的情况的判别效果较差。随着研究的深入，利用功率及电流的暂态信息，进行负荷监测的方法被提出，但该方法需要较高的采样频率，当出现暂态重叠时，无法进行有效的跟踪分解，存在着一定的盲区；

(2)另外一种是基于电力负荷稳态电压、电流及功率信息的非侵入式电力负荷分解方法。该方法不需要较高的采样频率，只需要每隔一段时间对电力负荷稳态用电数据进行分解和计算，不存在分解盲区。但是，该方法是利用不同用电设备类别的单元电流，即归一化的电流值进行分解，该方法只能按类别进行分解，而不能细化到某一用电设备、甚至于某种用电设备的某一工作状态。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于电流波形特征的电力负荷分解方法，以有效解决上述问题，更好地实现电力负荷分解。

本发明是这样实现的，一种基于电流波形特征的电力负荷分解方法，所述方法包括下述步骤：

获取受监测电力负荷范围内所含各用电设备稳定运行在各个工作状态下的电气特征参数，并将获取到的电气特征参数保存到预先建立的负荷特征数据库内，所述电气特征参数包括电流谐波特征参数；

在线实时监测电力负荷端口处的电压、电流和功率参数，所述功率参数包括受监测电力负荷的基波有功总功率和基波无功总功率，及谐波有功总功率和谐波无功总功率；

根据在线监测到的所述电力负荷端口处的总电流参数，对所述受监测电力负荷进行分解，计算得到受监测电力负荷范围内所含各用电设备的各个工作状态的存在系数。

作为一种改进的方案，所述计算得到受监测电力负荷范围内所含各用电设备的各个工作状态的存在系数的步骤之后还包括下述步骤：

当计算得到受监测电力负荷范围内所含各用电设备的各个工作状态的存在系数时，计算用电设备的各个工作状态所对应的功率及功率消耗比例。

作为一种改进的方案，所述计算用电设备的各个工作状态所对应的功率及功率消耗比例的步骤具体包括下述步骤：