[发明专利]一种针对非侵入式家居电力负荷监测装置的检测平台

说明书

本发明公开了一种针对非侵入式家居电力负荷监测装置的检测平台,它包括程控电源、第一隔离变压器、全桥整流电路、逆变电路、第一电阻、第二隔离变压器、模拟电压采样电路、模拟电流采样电路、信号采集与处理模块、控制与分析平台、控制与驱动电路、人机交互界面和非侵入式家居电力负荷监测装置；本发明能够根据各种家用电器的用电特性，通过虚拟家用电器的任意用电组合来模拟家居电力负荷，并提供非侵入式家居电力负荷监测装置相应的检测运行环境，同时能够自动分析非侵入式家居电力负荷监测装置识别结果的正确性。

技术领域

本发明属于电力监测装置检测技术领域，具体地说是一种针对非侵入式家居电力负荷监测装置的检测平台。

背景技术

随着人们对生活质量要求的不断提高，智能家居越来越受到关注，智能家居的用电总量也正在逐年增加，今后将成为电力系统重要的用电对象。智能家居的一个用电特点是可以控制每个家用电器的用电，这就为智能家居电力负荷监测及用电细节管控提供了可能性。传统的家居电力负荷监测通常采取侵入式方法，即在用户各家用电器上都安装监测装置以记录其用电情况。侵入式方法监测数据准确可靠，但实施成本高，很难得到广泛的推广。非侵入式家居电力负荷监测技术是一种全新的负荷监测技术，它通过负荷辨识计算分析将用户总的电力负荷信息分解为各家用电器的用电信息，进而得到各家用电器的能耗及用电规律等用电信息。由于非侵入式装置仅需在用户用电入口处安装就可以对所有的家用电器的电力负荷进行监测，相较于传统的侵入式负荷监测装置,它具有安装简单、成本低、安全性好的特点，因此越来越受到人们的关注，今后将成为家居电力负荷监测的发展趋势之一。

非侵入式家居电力负荷监测装置通常通过预先测量各个家用电器的负荷特性，然后根据负荷特性提取识别特征值,再利用负荷识别算法实现非侵入式家居各家用电器电力负荷识别的功能。对于非侵入式负荷识别算法的研究，目前国内外已有不少的专利和文献报道，较常见的非侵入式负荷识别算法有基于神经网络的负荷识别算法、基于决策树的负荷识别算法、基于加权欧式距离的负荷识别算法等。在进行负荷识别算法研究时可采用离线仿真验证的方法，即将已知的几种家用电器负荷特性进行组合，模拟家居电力负荷的通断等运行情况，产生虚拟的用户用电入口处的电压和电流波形数据，用于验证负荷识别算法，这种方法可以初步验证负荷识别算法的有效性，但无法对非侵入式家居电力负荷监测装置的性能进行整体的检测。另一种直接有效的方法是进行实物验证，即同时通过对多个家用电器的通断运行控制，提供家用电器各种用电组合的实际家居用电环境，从而可以检测非侵入式家居电力负荷监测装置的性能，但是这种实物试验方式具有实验成本高、实验场地大、不能包括市面上所有家用电器等缺点。因此提出一种针对非侵入式家居电力负荷监测装置的检测平台,该检测平台能根据各种家用电器的用电特性，通过家用电器的任意用电组合来模拟家居电力负荷，在此基础上产生模拟电压和模拟电流，提供非侵入式家居电力负荷监测装置相应的检测运行环境。同时还能根据设定的家居电力负荷和非侵入式家居电力负荷监测装置的监测结果进行分析，判断非侵入式家居电力负荷监测装置的性能好坏，该检测平台为非侵入式家居电力负荷监测装置的研究提供有效的实验手段。目前这样的一种针对非侵入式家居电力负荷监测装置的检测平台未见有专利和文献报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：提出一种针对非侵入式家居电力负荷监测装置的检测平台，该平台能够根据各种家用电器的用电特性，通过虚拟家用电器的任意用电组合来模拟家居电力负荷，并提供非侵入式家居电力负荷监测装置相应的检测运行环境，同时能够自动分析非侵入式家居电力负荷监测装置识别结果的正确性。

本发明的技术方案如下：