[发明专利]一种非侵入式负荷监测方法及系统

权利要求书

1.一种非侵入式负荷监测方法，其特征在于，包括：

获取每一用户电力入口处的总电压和总电流；

根据所述总电流判断用户负荷投切操作是否发生；若发生投切操作，则根据负荷投切前后电流的差值以及所述总电压确定投切负荷的电流波形和电压波形；若未发生投切操作，则返回步骤“获取每一用户电力入口处的总电压和总电流”；

根据所述投切负荷的电流波形和电压波形提取投切负荷的负荷特征；

对所述投切负荷的负荷特征采用训练好的负荷分类模型进行负荷种类判断，得到投切负荷的种类；具体包括：

对所述投切负荷的负荷特征采用训练好的第一负荷分类模型进行负荷种类判断，得到预生成负荷种类；

根据确定好的相似负荷集合判断所述预生成负荷种类是否存在相似负荷种类；若存在相似负荷种类，则对所述投切负荷的负荷特征采用训练好的第二负荷分类模型进行负荷种类判断，得到投切负荷的种类；若不存在相似负荷种类，则将所述预生成负荷种类确定为投切负荷的种类；

将所述投切负荷的电流波形和电压波形以及所述投切负荷的种类存入用户边缘负荷特征库；

根据所述用户边缘负荷特征库对用户负荷进行监测。

2.根据权利要求1所述的非侵入式负荷监测方法，其特征在于，所述负荷特征，具体包括：

负荷实体特征和负荷属性特征；

所述负荷实体特征包括负荷的线性与非线性特征、连续运行与间续运行特征、固定运行时间与非固定运行时间特征；

所述负荷属性特征包括负荷的有功功率、无功功率、功率因数、电流畸变率、皮尔逊相关系数。

3.根据权利要求1所述的非侵入式负荷监测方法，其特征在于，第一负荷分类模型的训练方法，具体包括：

获取多个待训练负荷；

提取所述待训练负荷的负荷特征；

根据所述待训练负荷的负荷特征相似度对所述待训练负荷进行聚类操作，得到聚类后的多种负荷类型；

根据所述聚类后的多种负荷类型采用梯度下降法对所述待训练负荷的负荷特征进行训练，得到训练好的第一负荷分类模型以及每一负荷类型下的负荷特征系数。

4.根据权利要求3所述的非侵入式负荷监测方法，其特征在于，相似负荷的确定方法，具体包括：

根据所述负荷特征系数采用如下公式确定度量值：

式中，表示度量值，为负荷类型为ω_n1的特征系数向量，n1表示第n1个负荷类型，为负荷类型为ω_n2的特征系数向量，n2表示第n2个负荷类型，表示第M种负荷特征的负荷特征系数；

将所述度量值小于预设值的负荷确定为相似负荷。

5.根据权利要求4所述的非侵入式负荷监测方法，其特征在于，第二负荷分类模型的训练方法，具体包括：

提取所述相似负荷的负荷特征；

根据所述相似负荷的负荷类型采用梯度下降法对所述相似负荷的负荷特征进行训练，得到训练好的第二负荷分类模型以及相似负荷间的负荷特征系数。

6.一种非侵入式负荷监测系统，其特征在于，包括：

总电压和总电流获取模块，用于获取每一用户电力入口处的总电压和总电流；

用户负荷投切操作判断模块，用于根据所述总电流判断用户负荷投切操作是否发生；若发生投切操作，则执行电流电压波形确定模块；若未发生投切操作，则执行总电压和总电流获取模块；

电流电压波形确定模块，用于根据负荷投切前后电流的差值以及所述总电压确定投切负荷的电流波形和电压波形；

投切负荷的负荷特征提取模块，用于根据所述投切负荷的电流波形和电压波形提取投切负荷的负荷特征；

投切负荷的种类确定模块，用于对所述投切负荷的负荷特征采用训练好的负荷分类模型进行负荷种类判断，得到投切负荷的种类；

用户边缘负荷特征库建立模块，用于将所述投切负荷的电流波形和电压波形以及所述投切负荷的种类存入用户边缘负荷特征库；

负荷监测模块，用于根据所述用户边缘负荷特征库对用户负荷进行监测；

所述投切负荷的种类确定模块，具体包括：

预生成负荷种类确定单元，用于对所述投切负荷的负荷特征采用训练好的第一负荷分类模型进行负荷种类判断，得到预生成负荷种类；

相似负荷种类判断单元，用于根据确定好的相似负荷集合判断所述预生成负荷种类是否存在相似负荷种类；若存在相似负荷种类，则执行二次负荷种类确定单元；若不存在相似负荷种类，则执行投切负荷的种类确定单元；

二次负荷种类确定单元，用于对所述投切负荷的负荷特征采用训练好的第二负荷分类模型进行负荷种类判断，得到投切负荷的种类；

投切负荷的种类确定单元，用于将所述预生成负荷种类确定为投切负荷的种类。