[发明专利]一种电路设备叠加态剥离为单一态的方法及装置

说明书

本申请公开了一种电路设备叠加态剥离为单一态的方法及装置，包括：首先构建用电设备功率特征矢量模型，然后通过每种设备的单一态数据集构建设备稳态和暂态的功率特征矢量集，再从叠加态中剥离得到各个设备的单一态信息，最后通过高斯分布模型概率判断单一态信息的所属设备和所属状态，并计算分析其实时用电量。相较于现有技术，本申请的剥离方法显著地提升了叠加态数据的剥离速度，进一步地，能够计算分析剥离后每种设备的实时用电量和总实时用电量，在实际应用中更加适合推广，解决了现有技术剥离过程非常复杂导致剥离速度较慢，而且只能对叠加态的数据进行剥离，无法分析出电路中每种设备的实时用电量的技术问题。

技术领域

本申请涉及电力计量技术领域，尤其涉及一种电路设备叠加态剥离为单一态的方法及装置。

背景技术

区别于常规的连接在入户线上的电能表只能获得总能耗数据，电力分项计量可以对连接到入户线后的建筑物内各个用电设备所消耗的电能进行独立计量。电力分项计量对于电力公司准确预测电力负荷、科学制定电网调度方案、提高电力系统稳定性和可靠性有着重要意义。因此，如何将电路各设备的叠加态数据剥离为单一态数据(单一设备的功耗等数据)是非常有研究意义的。

电路分项计量技术目前主要分为两种：一种在总负荷内部为每个用电设备配备带有数字通信功能的传感器，通过通讯网络采集各用电设备的用电信息，这种方式称为侵入式电力负荷监测(ILM)；另一种仅在电网的用户入口处安装一个传感器，通过采集和分析用户用电总功率或总电流来监测每个或每类用电设备的用电功率和工作状态，从而了解用户家中每个或每类用电设备的耗电情况和用电规律，这种方式称作非侵入式电力负荷监测(NILMD)。基于NILMD技术的用电分析计量具有简单、经济、可靠和易于迅速推广应用等优势，更加适用于居民用户。

目前，非侵入式电力负荷监测如申请号为CN201811170715.6的专利文献，虽然该非侵入式电力负荷监测方法能对电路叠加态的数据剥离为单一态数据，但是剥离过程非常复杂导致剥离速度较慢，而且只能对叠加态的数据进行剥离，无法分析出电路中每种设备的实时用电量。

发明内容

本申请提供了一种电路设备叠加态剥离为单一态的方法及装置，用于解决现有技术剥离过程非常复杂导致剥离速度较慢，而且只能对叠加态的数据进行剥离，无法分析出电路中每种设备的实时用电量的技术问题。

有鉴于此，本申请第一方面提供了一种电路设备叠加态剥离为单一态的方法，所述方法包括：

S1、根据各用电设备稳态时和暂态时的若干个运行参数，建立各所述用电设备的稳态功率特征矢量模型和暂态功率特征矢量模型；

S2、通过区域生长算法对各所述用电设备的负荷数据集的时间序列进行划分，得到各所述用电设备的稳态时域和暂态时域；

S3、基于所述稳态功率特征矢量模型，提取各所述用电设备的稳态时域的负荷数据的功率特征，并基于所述暂态功率特征矢量模型，提取各所述用电设备的暂态时域的负荷数据的功率特征，得到各所述用电设备的功率特征矢量集合；

S4、通过所述区域生长算法检测待剥离的叠加态负荷数据的稳态时间区域；

S5、基于高斯分布模型，根据所述功率特征矢量集合对所述稳态时间区域中的功率特征矢量进行分类，确定各所述功率特征矢量与各所述用电设备、各运行状态的对应关系，得到单一态数据。

可选地，步骤S5，之后还包括：

基于单一态用电设备的实时用电量计算公式，根据所述单一态数据计算所述单一态数据对应的用电设备的实时用电量。

可选地，所述实时用电量计算公式为：

W_i＝PΔt_稳+(n+1)(ΔP+ΔQ)Δt；