非侵入式多户居民负荷辨识装置开发及应用研究

【摘要】：智能电网是未来电网的发展目标。它建立在集成的、高速双向通信网络的基础上,通过先进的传感、测量、控制和决策技术,实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好运行。非侵入负荷辨识技术通过采集用户总进线的电压和电流来辨识用户的电器种类、启停状态、耗电量等信息,是电网与居民供需友好互动的基础。由于不需要进入用户内部施工,该技术可大幅减少协调、施工和维护成本。首先,研究了基于分层分类结构的非侵入辨识算法,提出了三类典型负荷的增量特性、时间特性和功率波动特性三类辨识特征量,并给出了相应特征量的提取算法,为下文辨识装置的硬件设计提供了设计依据。然后,设计了非侵入式多户居民负荷辨识装置,提出了装置的总体架构,设计并实现了装置的硬件模块,依据主站对业务数据和交互功能的需求,设计了主站的数据库和通讯协议。最后,设计了非侵入负荷辨识比对平台,提出了比对平台的总体架构,设计了分项电量数据采集系统和非侵入负荷数据采集系统。非侵入和侵入式的负荷辨识比对结果表明:非侵入架构的辨识精度较高,空调和电热负荷的启停辨识准确度大于90%,启停时间误差小于1分钟,总电量测量误差小于2%,定频空调的分项电量归集误差小于20%,电热水器的分项电量归集误差小于10%。