[发明专利]一种基于负荷启动暂态特性的电力负荷结构识别方法

权利要求书

1.一种基于负荷启动暂态特性的电力负荷结构识别方法，其特征在于：包括以下步骤:

步骤1：对处于220V或380V电压等级的小型负荷群，通过智能电表捕捉该小型负荷群内的负荷在一个时间周期内发生过的所有启动动作的数据，从数据中提取出负荷的启动暂态量化特征；

步骤2:采用暂态和稳态电流相结合的手段，将上述的负荷启动量化特征与负荷元模型样本库进行匹配，通过穷举搜索算法匹配出最为相似的样本，辨识出发生启动动作的负荷模型及参数，该穷举搜索算法的计算公式为：

式中：i_m1、i_m2、i_Z均为负荷样本库中的样本，其中i_m1表示电动机启动电流的暂态部分，i_m2表示电动机启动电流的稳态部分，i_z表示静负荷样本的正弦稳态电流，对于某一静负荷+电动机负荷型参数未知的综合负荷，i₁、i₂为量测得到的数据，由量测所得瞬时电流提取出其暂态电流表示为i₁，稳态电流表示为i₂，k₁、k₂分别为动负荷和静负荷电流的比例系数；

步骤3：上述的一个时间周期结束后，该一个时间周期内的所有有过启动动作的负荷结构将被辨识出来，进而辨识出该负荷群的动静负荷比；

所述步骤3中的一个时间周期内动负荷和静负荷分别表示为：

动负荷：M_x＝α₁k_1aM₁+α₂k_1bM₂+α₃k_1cM₃+...

静负荷：Z_x＝α₁k_2aZ₁+α₂k_2bZ₂+α₃k_2cZ₃+...

式中：a、b、c为每个启动事件的标幺基值，M1、M2和M3为启动事件与动负荷模型样本的匹配值，Z1、Z2和Z3为启动事件与静负荷模型样本的匹配值，k₁、k₂分别为动负荷和静负荷电流的比例系数，k_1a、k_1b、k_1c分别代表了动负荷a、b、c的电流比例系数，k_2a、k_2b、k_2c分别代表了静负荷a、b、c的电流比例系数。

2.根据权利要求1所述的一种基于负荷启动暂态特性的电力负荷结构识别方法，其特征在于：所述步骤1中的负荷的启动量化特征包括瞬时电流暂态与稳态过程的幅值、相位和瞬时电压的相位。

3.根据权利要求1所述的一种基于负荷启动暂态特性的电力负荷结构识别方法，其特征在于：所述步骤1中智能电表捕捉数据的过程包括以下步骤：

S1：智能电表通过内部的计量芯片将负荷启动全过程的瞬时电压、瞬时电流信号传输至内部的中央微处理单元；

S2：所述中央微处理单元通过普罗尼算法从捕获得到的数据中提取出负荷的启动量化特征。

4.根据权利要求1所述的一种基于负荷启动暂态特性的电力负荷结构识别方法，其特征在于：所述步骤2中的负荷元样本库的建立包括以下步骤：

A：选取电动机的主导参数；

B：对上述的主导参数进行分析，提取动负荷的暂态及稳态特征，建立动负荷的样本库；

C：对于负荷样本库中的所有样本，将录波所得的启动电流根据其稳态部分的幅值进行标幺化处理，令稳态电流的幅值为1，进而对标幺化处理后的电流提取量化特征。

5.根据权利要求4所述的一种基于负荷启动暂态特性的电力负荷结构识别方法，其特征在于：所述步骤A中的主导参数包括励磁电抗X_m、转子漏抗X_r、定子漏抗X_s、转子电阻Rr和惯性时间常数H₂，其中：X_m、X_r、X_s的共同影响通过暂态电抗X’＝X_s+X_m/X_r表示，R_r和H₂作为独立参数其影响要分别考虑。