基于暫態(tài)過程的非侵入式負荷監(jiān)測.pdf

1、對電力系統(tǒng)而言，負荷監(jiān)測具有重要意義。傳統(tǒng)的負荷監(jiān)測一般需要在每一個被監(jiān)視負荷處加裝傳感器等硬件設備，這種侵入式監(jiān)測方法在安裝和維護方面需要花費大量的時間和金錢，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荷監(jiān)測(NILM)系統(tǒng)，它只需要在電力入口處安裝監(jiān)測設備，通過監(jiān)測該處的電壓、電流等信號就可以分析得到負荷集群中單個負荷的種類和運行情況。NILM可以方便地進行負荷監(jiān)測，能夠節(jié)省安裝和維護所需要的時間和金錢，符合目前

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

3、泛關(guān)注。
　　 電力負荷的暫態(tài)響應特性是與其執(zhí)行的物理任務密切相關(guān)的，不同類型的負荷在投切等過程中，通常會表現(xiàn)出獨特的暫態(tài)特征信息。據(jù)此暫態(tài)特征信息，NILM能夠?qū)崿F(xiàn)對整個變電站、建筑物內(nèi)部負荷集群的分解與分析，進一步獲得有用的信息。它一定程度上能克服利用負荷穩(wěn)態(tài)特征信息進行負荷辨識時的局限性，能夠提高負荷辨識率。NILM系統(tǒng)應該能夠自動檢測負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用程序做

4、進一步處理。為此，本文提出了基于滑動窗的雙邊CUSUM暫態(tài)過程自動檢測算法，此算法能根據(jù)相關(guān)電壓、電流、有功功率等信號準確檢測到負荷投切等引起的系統(tǒng)暫態(tài)過程，具有較強的精度和抗干擾能力。
　　 當前的NILM系統(tǒng)主要用于檢測單個家庭、居民小區(qū)、商業(yè)大樓等中低壓場合，且主要是單相負荷。本文把NILM進一步擴展到較高電壓等級的三相系統(tǒng)中去，提出了一種能應用于較高電壓等級變電站、發(fā)電廠等場合的非侵入式負荷監(jiān)測算法-基于互相關(guān)函數(shù)的非侵