基于暫態(tài)過程的非侵入式負(fù)荷監(jiān)測.pdf

1、對電力系統(tǒng)而言，負(fù)荷監(jiān)測具有重要意義。傳統(tǒng)的負(fù)荷監(jiān)測一般需要在每一個(gè)被監(jiān)視負(fù)荷處加裝傳感器等硬件設(shè)備，這種侵入式監(jiān)測方法在安裝和維護(hù)方面需要花費(fèi)大量的時(shí)間和金錢，也滿足不了不斷發(fā)展的電力系統(tǒng)的需要。為此，人們提出了非侵入式負(fù)荷監(jiān)測(NILM)系統(tǒng)，它只需要在電力入口處安裝監(jiān)測設(shè)備，通過監(jiān)測該處的電壓、電流等信號就可以分析得到負(fù)荷集群中單個(gè)負(fù)荷的種類和運(yùn)行情況。NILM可以方便地進(jìn)行負(fù)荷監(jiān)測，能夠節(jié)省安裝和維護(hù)所需要的時(shí)間和金錢，符合目前

2、整個(gè)社會(huì)所提倡的建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的要求。對電力公司來說，NILM還有助于電力公司了解電力用戶負(fù)荷的構(gòu)成，加強(qiáng)負(fù)荷側(cè)管理，通過引導(dǎo)用戶合理消費(fèi)、合理安排負(fù)荷的使用時(shí)間達(dá)到調(diào)節(jié)峰谷差和降低網(wǎng)損等目的；有助于改善電力負(fù)荷的預(yù)測精度，為電力系統(tǒng)仿真分析、系統(tǒng)規(guī)劃提供更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。對電力用戶來說，通過NILM對負(fù)荷能耗等數(shù)據(jù)的有效分析可以減少不必要的能源開銷，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。非侵入式負(fù)荷監(jiān)測是未來電力測量方面的發(fā)展趨勢，吸引了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣

3、泛關(guān)注。
　　 電力負(fù)荷的暫態(tài)響應(yīng)特性是與其執(zhí)行的物理任務(wù)密切相關(guān)的，不同類型的負(fù)荷在投切等過程中，通常會(huì)表現(xiàn)出獨(dú)特的暫態(tài)特征信息。據(jù)此暫態(tài)特征信息，NILM能夠?qū)崿F(xiàn)對整個(gè)變電站、建筑物內(nèi)部負(fù)荷集群的分解與分析，進(jìn)一步獲得有用的信息。它一定程度上能克服利用負(fù)荷穩(wěn)態(tài)特征信息進(jìn)行負(fù)荷辨識時(shí)的局限性，能夠提高負(fù)荷辨識率。NILM系統(tǒng)應(yīng)該能夠自動(dòng)檢測負(fù)荷投切等所引起的暫態(tài)過程，并觸發(fā)相關(guān)程序把暫態(tài)信息記錄下來，然后送給后臺高級應(yīng)用程序做

4、進(jìn)一步處理。為此，本文提出了基于滑動(dòng)窗的雙邊CUSUM暫態(tài)過程自動(dòng)檢測算法，此算法能根據(jù)相關(guān)電壓、電流、有功功率等信號準(zhǔn)確檢測到負(fù)荷投切等引起的系統(tǒng)暫態(tài)過程，具有較強(qiáng)的精度和抗干擾能力。
　　 當(dāng)前的NILM系統(tǒng)主要用于檢測單個(gè)家庭、居民小區(qū)、商業(yè)大樓等中低壓場合，且主要是單相負(fù)荷。本文把NILM進(jìn)一步擴(kuò)展到較高電壓等級的三相系統(tǒng)中去，提出了一種能應(yīng)用于較高電壓等級變電站、發(fā)電廠等場合的非侵入式負(fù)荷監(jiān)測算法-基于互相關(guān)函數(shù)的非侵