[发明专利]一种非侵入式用电负荷辨识方法及装置

说明书

本发明涉及一种非侵入式用电负荷辨识方法及装置，所述方法包括：采集负荷供电入口处的第一电流信号；利用预先定义的负荷对应的匹配滤波器对所述第一电流信号进行辨识，获取与负荷供电入口处连接的负荷的工作状态。本发明提供的技术方案，通过利用预先定义的负荷对应的匹配滤波器对所述第一电流信号进行辨识，获取与负荷供电入口处连接的负荷的工作状态，避免了繁杂的提取特征过程，且负荷辨识准确度高。

技术领域

本发明涉及电力负荷识别技术领域，具体涉及一种非侵入式用电负荷辨识方法及装置。

背景技术

近年来，随着智能电网和电力需求侧管理技术的发展以及节能意识的提高，越来越多的传感器、智能仪表被装入电力网络中，用以获取电网的实时数据，电压、电流、功率等实时数据被采集、处理后成为电力系统负荷控制和计量收费的重要信息，实现电网的安全、经济和可靠运行。

采用侵入式设计的传统负荷监测需要在每个用电设备上都安装传感器，尽管计量的数据较为准确，然而安装工作需要进入负荷内部，十分繁琐，因此非侵入式负荷监测越来越受到广泛的关注。负荷辨识方法在非侵入负荷监测技术中具有重要意义，现有的辨识方法依据负荷特征的变化进行识别，特征提取步骤繁琐且无法获得独立负荷的完整数据。匹配滤波器的功能相当于对输入信号进行自相关运算，依据匹配滤波器进行负荷的分解辨识，可减小运算复杂度，但是匹配滤波器的自相关运算是时域计算方法，其计算量较大，导致负荷辨识的效率过低，延时过大。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是通过利用预先定义的负荷对应的匹配滤波器对所述第一电流信号进行辨识，获取与负荷供电入口处连接的负荷的工作状态，避免了繁杂的提取特征过程，且负荷辨识准确度高。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种非侵入式用电负荷辨识方法，其改进之处在于，所述方法包括：

采集负荷供电入口处的第一电流信号；

利用预先定义的负荷对应的匹配滤波器对所述第一电流信号进行辨识，获取与负荷供电入口处连接的负荷的工作状态。

优选的，所述预先定义的负荷对应的匹配滤波器的获取过程包括：

获取负荷m对应的第二电流信号；

对负荷m对应的第二电流信号进行归一化处理，获取所述负荷m对应的先验信号；

对所述负荷m对应的先验信号进行傅里叶变换，获取所述负荷m对应的电流频谱；

根据所述负荷m对应的电流频谱确定所述负荷m对应的匹配滤波器的冲激响应；

利用所述负荷m对应的匹配滤波器的冲激响应构建预先定义的负荷m对应的匹配滤波器。

其中，所述负荷m对应的第二电流信号在负荷m单独运行时负荷供电入口处采集。

进一步的，所述根据所述负荷m对应的电流频谱确定所述负荷m对应的匹配滤波器的冲激响应，包括：

按下式确定负荷m对应的匹配滤波器的冲激响应H_m：

上式中，m∈[1,N]，N为单独运行的负荷的总数量，为负荷m对应的电流频谱，为负荷m对应的电流频谱的相频响应，ω为负荷m对应的电流频谱的频率分量，ω_m为负荷m对应的匹配滤波器的频率分量。

优选的，所述利用预先定义的负荷对应的匹配滤波器对所述第一电流信号进行辨识，获取与负荷供电入口处连接的负荷的工作状态，包括：

对所述第一电流信号进行归一化处理，获取所述第一电流信号对应的先验信号；