[发明专利]一种用于非侵入式负荷辨识的负荷事件检测的数据处理方法及设备

说明书

本发明涉及一种用于非侵入式负荷辨识的负荷事件检测的数据处理方法及设备，通过非侵入式设备采集电力负荷入口处的有功功率，使用以复合滑动窗的累积和为依据的暂态事件检测算法。滑动窗口分为两个子窗，分别为均值窗和检测窗，均值窗使用高斯函数计算出均值并传递给检测窗，检测窗使用Sigmoid函数计算累积和，通过比较累积和与阈值判断是否产生负荷事件。为了确定负荷事件的起始时刻，引入了负荷事件标志，在判定一个负荷事件没有结束时，检测窗检测到的所有负荷事件视为同一个。本发明具有如下优点：原理简单、易操作、对负荷事件敏感，检测精度高，特别对于爬坡特性负荷的事件检测具有防止多报的功能。

技术领域

本发明属于非侵入式负荷辨识和监测领域，具体涉及一种用于非侵入式负荷辨识的负荷事件检测方法。

背景技术

非侵入式电力负荷监测技术是一种全新的电力负荷用电信息采集与分析技术。这种技术通过对电力负荷电气信息单点总量的量测和实时分析便可知晓总负荷内部每个或每类用电设备的用电状态信息和用电规律，而无需像传统监测技术那样为每个感兴趣的用电设备都配备带有数字通信功能的传感器，且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。

在非侵入式负荷监测和辨识的过程中，是通过测量电力负荷入口处的信号，然后提取出所测信号的特征信息，这些特征信息包括暂态特征、稳态特征和非传统特征等，将提取到的特征和数据库中的负荷模板匹配，完成辨识。而电力负荷内部各子负荷可能会同时运行，此时非侵入式设备采集到的信号是所有正在运行的子负荷信号的叠加，需要把单一负荷的变化从混叠的信号中分离出来，提高负荷辨识精度，因此，最为关键的一步是需要监测负荷内部各子负荷的运行状态变化情况，即负荷事件检测。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于非侵入式负荷辨识的负荷事件检测方法，即以复合滑动窗的累积和为依据的暂态事件检测算法，使非侵入式设备能够检测负荷事件，并确定负荷事件的起始时刻。该方法对进一步的负荷特征提取和辨识具有重要意义。

本发明所采用的技术方案是：

一种用于非侵入式负荷辨识的负荷事件检测设备，其特征在于，

数据采集单元：采集数据，通过预处理后存入数据库，

负荷事件获取单元：调取数据库中存储的数据进行检测负荷事件并得出负荷事件的发生时刻。

一种用于非侵入式负荷辨识的负荷事件检测的数据处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：定义待检测数据采样点数为H，均值窗宽度为N_m，检测窗宽度为N_d，阈值设定为h；

步骤2：记均值窗首部对应的采样点为扫描位置，用k表示，初始扫描位置为k＝1，负荷事件标志flag＝0；

步骤3：在均值窗中通过高斯函数计算均值，具体包括以下子步骤：

步骤3.1：确定均值窗内的中间采样点位置u_s，具体可通过(1) 式得到：

步骤3.2：根据(2)式计算均值窗内各采样点的权重：

其中u_i表示均值窗内第i个采样点的位置，σ_s决定高斯函数的平滑程度，σ_s值越大，高斯窗的平滑程度越好，对每一个采样点的作用越均匀，σ_s值越小，高斯窗对前后数据的过滤作用越突出；调节σ_s，可使窗口在对前后数据的变化过于敏感和对中间值过于依赖中取得折衷；

步骤3.3：根据(3)式把(2)式计算结果归一化得到各采样点的权值：