[发明专利]一种基于局部智能量测的在线负荷建模方法

权利要求书

1.一种基于局部智能量测的在线负荷建模方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1，基于智能抄表系统采集的日负荷数据进行用户聚类，每类用户中选取部分典型用户进行侵入式负荷监测，负荷监测设备为智能插座；

步骤2，基于智能插座采集的实时负荷信息进行在线测辩，获取负荷模型，利用每类中典型用户的负荷模型替代该类中其他用户，以实时获取所有用户的综合负荷模型；

步骤3，分别建立底层用户静态负荷及感应电动机负荷的聚合模型；

步骤4，考虑配电网络的影响，将静态负荷及感应电动机负荷聚合模型由低压侧逐步向高压侧等值，最终获取配电网220/110kV母线下的综合负荷模型。

2.如权利要求1所述的一种基于局部智能量测的在线负荷建模方法，其特征在于：所述步骤1中，基于智能抄表系统采集的日负荷数据进行用户聚类的具体内容是：针对给定的N个用户的日负荷数据，随机选取K个用户，每个用户代表一个用户群的初始聚类中心，将剩余的其他用户依据用电量欧式距离分配到距离最近的聚类中心，共形成K个用户群；重新计算每个用户群的聚类中心，即对用户群中所有用户用电量取平均值，再次将所有用户分配到距离最近的聚类中心，按照此过程不断重复，直到每个用户群的聚类中心不再发生变化，或聚类准则函数达到收敛条件。

3.如权利要求1所述的一种基于局部智能量测的在线负荷建模方法，其特征在于：所述步骤2中，智能插座由滤波采样模块、数据处理模块、通信模块、执行模块和电源模块五部分组成，滤波采样模块采集当前智能插座带负荷的电压、电流和频率参数，将高电压和大电流信号转换为低电压信号，供数据处理模块分析；数据处理模块从硬件构架上统筹整个系统的运行，其内部完成如下软件功能：参数计算、数据通信、高级保护、指令执行；通信模块是智能插座与控制服务器交互的通道之一；执行模块负责执行数据处理模块的控制指令，并将执行结果予以反馈，同时支持回路通断和红外调节两种模式；电源模块将220V交流电转换为直流5V和3.3V，供系统运行使用。

4.如权利要求1所述的一种基于局部智能量测的在线负荷建模方法，其特征在于：所述步骤3中：静态负荷模型采用IEEE Task Force推荐的多项式形式，如下：

式中，a、b、c为有功功率系数，α、β、γ为无功功率系数，U为负荷的实际电压，U₀为负荷的额定电压，P₀、Q₀分别为额定电压下负荷的有功功率和无功功率，P、Q分别为负荷消耗的实际有功功率和无功功率；

建立静态负荷的聚合模型方法为：将负荷有功功率和无功功率按照恒阻抗、恒电流和恒功率分量分别按照系数进行加权，如下式：

式中，P₀₁,P₀₂,…,P_0n为单一静态负荷的额定有功功率，Q₀₁,Q₀₂,…,Q_0n为单一静态负荷的额定无功功率，P_0S和Q_0S分别为聚合静态负荷的额定有功功率和无功功率，a₁,a₂,…,a_n；b₁,b₂,…,b_n为单一静态负荷的有功功率系数，α₁,α₂,…,α_n；β₁,β₂,…,β_n分别为单一静态负荷的无功功率系数，a_S、b_S、c_S为聚合静态负荷的有功功率系数，α_S、β_S、γ_S为聚合静态负荷的无功功率系数。