[发明专利]家用负荷电气特征提取方法、装置及计算机可读存储介质

说明书

本发明公开了一种家用负荷电气特征提取方法，该方法包括：实时采集总电源进线处各周波对应的电参量数据，电参量数据包括有功功率、基波电压、谐波电压、基波电流和谐波电流；根据电参量数据中有功功率确定负荷投切事件的起始周波和结束周波；根据起始周波和结束周波对应的基波电压、谐波电压、基波电流和谐波电流计算负荷投切事件的电气特征；将计算得到的电气特征与电气特征库中预设的电气特征进行匹配，确定负荷投切事件对应的负荷类型。本发明还公开了一种家用负荷电气特征提取装置以及计算机可读存储介质。本发明优化了家用负荷的电气特征提取方式，提高了非侵入式负荷监测时负荷辨识的准确度。

技术领域

本发明涉及非侵入式负荷监测技术领域，尤其涉及一种家用负荷电气特征提取方法、装置及计算机可读存储介质。

背景技术

随着能源短缺问题的日益严重，节能成为重要研究课题。电能在能源消耗中占有十分重要的地位，并且其比重逐步增大。负荷用电情况的在线监测对需求侧响应、用户的用电管理以及节能降耗方面具有十分重要的意义。目前，负荷监测可分为“侵入式”与“非侵入式”两种方法。侵入式负荷监测方法是从直接从单个设备回路提取负荷电气特征，而非侵入式负荷监测方法是在电力入口处的多设备叠加回路中提取负荷电气特征，因而，非侵入式方法与侵入式方法相比，安装维护方便、成本低，不需要在系统内部单独安装传感器或者测量仪表，只需要在电力入口处安装表计即可。因此，非侵入式负荷监测因具有明显优势已经成为用电监测的主流研究方向。

非侵入式负荷监测的一个重要基础就是各类家用负荷的电气特征。负荷特征选取的好坏及辨析度的高低会很大程度影响负荷监测的效果。通过分析电器的工作原理，发现负荷的绝大多数电气特征具有较高的辨识度，如无功功率和功率因数能区分电阻类和感容类负荷以及感容性程度、线性和非线性负荷以及非线性程度，功率因数越接近于1，负荷越接近于电阻类，功率因数低的负荷大多是电感类负荷和/或非线性负荷，电流谐波含量及总谐波畸变能区分线性和非线性负荷以及非线性程度。

在选择确定负荷特征后，特征提取将直接影响负荷监测的结果。单负荷情况下，特征提取比较简单，负荷监测准确度也比较高。而在多负荷情况下，由于除有功功率以外的无功功率、视在功率、功率因数、谐波畸变不满足线性叠加性质，此时特征提取变得较为复杂，如果采用直接相减的方式，则提取的负荷特征与该负荷的固有特征差别很大，进而导致负荷监测准确度大大降低。因此，在非侵入式负荷监测技术领域，为保证负荷辨识准确度，设计准确有效的负荷特征提取方法是一个关键问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种家用负荷电气特征提取方法、装置及计算机可读存储介质，旨在解决在非侵入式负荷监测技术时负荷辨识准确度低的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种家用负荷电气特征提取方法，所述家用负荷电气特征提取方法包括：

实时采集总电源进线处各周波对应的电参量数据，所述电参量数据包括有功功率、基波电压、谐波电压、基波电流和谐波电流；

根据所述电参量数据中有功功率确定负荷投切事件的起始周波和结束周波；

根据所述起始周波和所述结束周波对应的基波电压、谐波电压、基波电流和谐波电流计算所述负荷投切事件的电气特征；

将计算得到的电气特征与电气特征库中预设的电气特征进行匹配，确定所述负荷投切事件对应的负荷类型。

优选地，所述根据所述电参量数据中有功功率确定负荷投切事件的起始周波和结束周波的步骤，包括：

根据所述电参量数据中的有功功率判断第一周波的有功功率与所述第一周波相邻的上一周波的有功功率的差值是否大于预设的第一功率阈值，所述第一周波为所述电参量数据中任一周波；

若第一周波的有功功率与所述第一周波相邻的上一周波的有功功率的差值大于预设的第一功率阈值，则判定发生负荷投切事件，并将第一周波作为所述负荷投切事件的起始周波；