[发明专利]一种配电网负荷种类辨识装置

说明书

一种配电网负荷种类辨识装置，涉及电力系统及其自动化领域。安装在电力供给入口处，主要由采集电路、滤波和检测单元、暂态事件判断单元、特征量聚类单元等构成；采集典型配电网负荷的各种工作状态暂态参量，再对采集所得到的负荷暂态段进行截取并分析，提取出所必要性的特征参数，存储在特征存储单元中；将采集电路所采集的负荷数据通过滤波和检测单元，暂态事件判断单元后进入特征量聚类单元，进行特征量聚类；通过特征匹配单元的特征匹配算法，辨识出配电网中相应的负荷种类，生成负荷种类辨识报告，并上传给区域控制中心。为用户合理利用能源提供了更加优化的决定，也为供电公司深入了解配电网负荷的特点，改善企业的需求响应计划提供帮助。

技术领域

本发明涉及电力系统及其自动化领域，具体是涉及一种配电网负荷种类辨识装置。

背景技术

分布式电源中最常见的为太阳能、风能、生物质能等可再生能源，通常这些能源的容量较小，其装机容量一般是几百千瓦到几十兆瓦，适合直接安装在用户侧。分布式电源能够快速响应负荷需求，减少输配电设备扩容费用，提高系统供电可靠性等优点，因此在配电网中得到广泛应用。

在配电网的负荷端，随着智能电网建设的不断推进，越来越多的数据采集设备比如智能电表等可以收集到大量的用户的用电情况。不同类型的用户，如民用、商业、工业、农业等，在电力消费模式上存在很大的差异。负荷种类辨识通过对总线入口处的电压、电流及谐波等负荷特征进行测量、分析，便可得到设备的用能行为信息。通过对电能负荷信息的获取，不仅有助于电力公司了解用户负荷的构成、分析设备使用规律、评估设备工作模态，进而加强负荷侧管理，同时可以引导用户合理安排负荷的使用，提高电能使用效率，达到调节峰谷差和降低网损等目的。因此，设计一种电力系统的配电网负荷种类识别控制器，有助于对用电设备进行状态和模态实时监测，实现清洁与常规碳基电源优势互补，促进电力工业经济、低耗、高效发展。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种配电网负荷种类辨识装置。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种配电网负荷种类辨识装置，安装在电力供给入口处，主要由采集电路、滤波和检测单元、暂态事件判断单元、特征量聚类单元、特征存储单元、特征匹配单元和负荷种类辨识报告构成；

首先采集典型配电网负荷的各种工作状态暂态参量，接着再对采集所得到的负荷暂态段进行截取并分析，提取出所必要性的特征参数，存储在特征存储单元中；然后将采集电路所采集的负荷数据通过滤波和检测单元，暂态事件判断单元后进入特征量聚类单元，进行特征量聚类；通过特征匹配单元的特征匹配算法，辨识出配电网中相应的负荷种类，生成负荷种类辨识报告，并上传给区域控制中心。

进一步地，本发明的配电网负荷种类辨识装置中，采集电路主要是采集电力供给入口处的无功功率，有功功率和电流信号；电力供给入口处的电流导线通过磁传感阵列线圈；当配电网负荷种类发生变化时电流导线中电流大小改变，引起磁传感阵列线圈产生交变磁场，从而在信号接收单元可以采集到变化的信号；通过电容耦合原理，非接触的测量配电网中导线电压变化；暂态参量通常考虑为瞬时电流，有功功率，无功功率；信号监视单元对变换信号进行监视，通过通信协议传送个远端监视器。

进一步地，本发明的配电网负荷种类辨识装置中，滤波和检测单元边沿检测程序检测到暂态事件的发生，并将暂态部分提交给特征匹配程序部分；在滤波算法中根据信号特点可以采用自适应高斯滤波算法，滤除信号中的噪声，避免在信号边缘检测时漏检误检问题；信号边缘检测采用阈值暂态能量检测算法，通过负荷波动所表现出典型物理特征来检测负荷状态；负荷暂态能量主要表征为：

U(m)＝[u(m)+u(m-1)]/2 (1)

I(m)＝[i(m)+i(m-1)]/2 (2)