[发明专利]一种基于非侵入量测的区域能耗监测系统及方法

说明书

本发明涉及一种基于非侵入量测的区域能耗监测系统，主体结构为非侵入式采集模块，该非侵入式采集模块包括：供电模块、数据采集模块、辨识通讯模块，该系统基于负荷辨识方法，对采集数据进行辨识分析，该方法主要包括数据采样、数据预处理、特征量提取、训练学习、负荷辨识。本发明针对目前缺少精准的手段对区域能耗进行采集、分析、监控等问题，通过部署非侵入式采集模块，对区域能耗数据进行精准采集、分析，了解居民内部各类负荷运营情况，为开展居民侧需求响应等提供技术支撑。建立区域能耗分析监控系统，全方位、多角度的对区域能耗情况进行监测，有效推进用户积极参与到综合能源需求响应，提高电网运行效率，提升电网设备利用效率。

技术领域

本发明属于电力信息技术领域，涉及能源信息采集与分析技术，尤其是一种基于非侵入量测的区域能耗监测系统及方法。

背景技术

随着我国经济飞速发展，居民生活条件逐渐完善与能源短缺、环境破坏等问题之间的矛盾日益突出。一直以来，我国的经济增长主要以资源消耗为主，存在着一系列能源供给及其利用方式问题，因此，如何最大限度的利用能源，在终端能源消费中不断提高电能占比，成为缓解我国能源环境的重要手段，也是当前经济工作需要迫切解决的重要任务。

通过对能耗相关研究和实践表明，摒弃粗放式的能源消耗模式，开展用电侧负荷参与需求响应的应用，实施区域内多能源联合优化和协调控制互动的运作模式，是区域区能源利用的最佳途径，但目前仍缺少精准的手段对区域能耗进行采集、分析、监控。

本发明针对目前缺少精准的手段对区域能耗进行采集、分析、监控等问题，通过部署非侵入式采集模块，对区域能耗数据进行精准采集、分析，了解居民内部各类负荷运营情况，为开展居民侧需求响应等提供技术支撑。建立区域能耗分析监控系统，全方位、多角度的对区域能耗情况进行监测，有效推进用户积极参与到综合能源需求响应，提高电网运行效率，提升电网设备利用效率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种基于非侵入量测的区域能耗监测系统与方法，部署非侵入式采集模块，对区域能耗数据进行精准采集、分析，了解居民内部各类负荷运营情况，为开展居民侧需求响应等提供技术支撑，基于区域能耗分析监控系统，全方位、多角度的对区域能耗情况进行监测，有效推进用户积极参与到综合能源需求响应，提高电网运行效率，提升电网设备利用效率。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种基于非侵入量测的区域能耗监测系统，主体结构为非侵入式采集模块，该非侵入式采集模块包括：

(1)供电模块

供电模块主要包括对工控机和电流电压互感器的供电，其中工控机主板直接接入工频220V交流电，电流电压互感器由开关电源将工频220V交流电转换成±15V进行供电，电流电压互感器安装于一块数据采样PCB板上；

(2)数据采集模块

数据采集模块的主要功能是将信号调理部分输出的低电压模拟信号转换成计算机所能处理的数字信号，即实现信号的模数转换；

(3)辨识通讯模块

辨识通讯模块主要完成对数字信号的分析计算并在辨识界面进行输出展示结果，通过输入、输出终端实现人机交互功能，同时具有Tcpip通讯模块，可在接受主站请求指令后将分析计算结果发送相应用户用电信息至主站。

一种基于非侵入量测的区域能耗监测方法，该方法主要包括数据采样、数据预处理、特征量提取、训练学习、负荷辨识4个步骤：

(1)数据预处理

采用S-H-ESD算法及小波变换算法进行噪声识别，主要是剔除元件本身的误差以及数据采集过程的干扰噪声信号等，保证数据信号的有效性；

(2)特征量提取