本實用新型屬于電力負荷識別技術(shù)領(lǐng)域，具體講是一種具備負荷識別功能的智能裝置。

背景技術(shù)：

家庭用戶是智能電網(wǎng)重要的消耗端，也是微電網(wǎng)的重要組成部分。目前，電網(wǎng)的智能化程度很大程度上受限于需求側(cè)管理技術(shù)的發(fā)展，家電負荷識別是需求側(cè)管理的關(guān)鍵基礎(chǔ)，通過負荷識別可以在線監(jiān)測各類家電的使用情況，實現(xiàn)電費的分類計量。這不僅可以使用戶及時了解自己的用電情況，合理安排各類電器的用電時間，減少電費支出；也有助于電力公司了解用戶負荷構(gòu)成，實現(xiàn)與用戶的實時互動，加強負荷側(cè)管理實現(xiàn)降低峰谷差、節(jié)約能源等目的。

家電負荷監(jiān)測技術(shù)分為兩種：侵入式負荷監(jiān)測和非侵入式負荷監(jiān)測（Non-intrusive Load Monitoring, NILM）。傳統(tǒng)的侵入式負荷監(jiān)測需要在每個家電負荷內(nèi)部安裝采集傳感裝置，不僅成本較高，而且安裝維護復雜；非侵入方法無需侵入負荷內(nèi)部，僅依靠該負荷的用電信息即可通過信號分析與處理技術(shù)進行負荷識別，該方法成本低，安裝維護方便，且適合在線監(jiān)測，不會對監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生干擾。

負荷識別算法是NILM的核心內(nèi)容，也是研究的重點和難點。非侵入式負荷識別方法大致分為兩類，一類是以暫穩(wěn)態(tài)信息為特征的負荷識別，大多依靠負荷投切時帶來的電壓擾動或隱含在功率以及電流中的信息來識別負荷，不易識別多種電器混合的情況。另一類是以模式分類和智能計算為基礎(chǔ)的識別方法，該方法需要花費大量時間進行樣本數(shù)據(jù)的訓練和學習，而且一旦負荷種類發(fā)生變化，則要重新進行訓練和學習。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供了一種具備負荷識別功能的智能裝置，具有便捷式部署、使用方便識別準確率高、運算效率快等特點。

為此，本實用新型提供了如下的技術(shù)方案：

一種具備負荷識別功能的智能裝置，包括電壓采集模塊、電流采集模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、電參數(shù)提取模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊1、主控制器、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊2、FLASH存儲器、無線通信模塊和電源模塊；

電壓采集模塊通過電壓互感器采集負荷的正常工作電壓；電流采集模塊通過電流互感器采集負荷的正常工作電流；模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊與電壓采集模塊和電流采集模塊單向連接，用于將模擬的電壓電流信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；電參數(shù)提取模塊與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊單向連接，用于提取負荷正常工作時電壓電流信號中的有用信息，包括穩(wěn)態(tài)電壓和穩(wěn)態(tài)電流；數(shù)據(jù)存儲模塊1與電參數(shù)提取模塊單向連接，用于存儲各負荷以及待識別負荷的穩(wěn)態(tài)電壓和穩(wěn)態(tài)電流數(shù)據(jù)；主控制器與電參數(shù)提取模塊和數(shù)據(jù)處理模塊雙向連接，用于控制整個裝置的運行；數(shù)據(jù)處理模塊與數(shù)據(jù)存儲模塊1單向連接，以穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)為特征，為家電負荷建立相應(yīng)模型，以及對待識別負荷進行模型匹配；數(shù)據(jù)存儲模塊2與數(shù)據(jù)處理模塊雙向連接，用于存儲各負荷的模型結(jié)構(gòu)、模型參數(shù)以及用于模型檢驗的數(shù)據(jù)長度，并為負荷識別提供依據(jù)；FLASH存儲器與數(shù)據(jù)處理模塊單向連接，用于存儲識別結(jié)果以供后期分析；無線通信模塊與FLASH存儲器單向連接，用于將識別結(jié)果傳遞到上層數(shù)據(jù)分析中心方便進行能效分析和家電負荷管理；電源模塊為整個裝置提供動力。

數(shù)據(jù)處理模塊包括預(yù)處理模塊和負荷識別模塊，預(yù)處理模塊用于對待識別負荷進行分類，初步劃分為線性負荷和非線性負荷兩類；負荷識別模塊以數(shù)據(jù)存儲模塊2中的模型庫為依據(jù)對待識別負荷進行模型匹配分析。

本實用新型的有益效果是：提供了一種以系統(tǒng)辨識理論為基礎(chǔ)，以穩(wěn)態(tài)電壓、穩(wěn)態(tài)電流為特征的模型匹配方案用于負荷識別，本實用新型簡單可行，安裝維護方便，無需侵入負荷內(nèi)部即可識別運行負荷種類，識別準確率高，運算速率快，并且當有新負荷加入用電網(wǎng)絡(luò)時，無需重新進行大規(guī)模的數(shù)據(jù)學習和訓練，只需提取該負荷的穩(wěn)態(tài)電壓和穩(wěn)態(tài)電流特性，構(gòu)建該負荷的模型加入相應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲模塊即可，省去了大量的時間。

附圖說明

圖1為本實用新型一種具備負荷識別功能的智能裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實用新型一種具備負荷識別功能的智能裝置的典型應(yīng)用場景圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖與實例對本實用新型作進一步說明。

圖1是一種具備負荷識別功能的智能裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，包括：101電壓采集模塊、102電流采集模塊、103模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、104電參數(shù)提取模塊、105數(shù)據(jù)存儲模塊1、106主控制器、107數(shù)據(jù)處理模塊、108數(shù)據(jù)存儲模塊2、109FLASH存儲器、110無線通信模塊和111電源模塊。

101電壓采集模塊用于采集負荷的正常工作電壓；

102電流采集模塊用于采集負荷的正常工作電流；

103模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊與電壓采集模塊和電流采集模塊單向連接，用于將模擬的電壓電流信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；

104電參數(shù)提取模塊與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊單向連接，用于提取負荷正常工作時電壓電流信號中的有用信息，包括穩(wěn)態(tài)電壓和穩(wěn)態(tài)電流；

105數(shù)據(jù)存儲模塊1與電參數(shù)提取模塊單向連接，用于存儲各負荷以及待識別負荷的穩(wěn)態(tài)電壓和穩(wěn)態(tài)電流數(shù)據(jù)；

106主控制器與電參數(shù)提取模塊和數(shù)據(jù)處理模塊雙向連接，用于控制整個裝置的運行；

107數(shù)據(jù)處理模塊與數(shù)據(jù)存儲模塊1單向連接，以穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)為特征，為家電負荷建立相應(yīng)模型，以及對待識別負荷進行模型匹配；

108數(shù)據(jù)存儲模塊2與數(shù)據(jù)處理模塊雙向連接，用于存儲各負荷的模型結(jié)構(gòu)、模型參數(shù)以及用于模型檢驗的數(shù)據(jù)長度，并為負荷識別提供依據(jù)；

109FLASH存儲器與數(shù)據(jù)處理模塊單向連接，用于存儲識別結(jié)果以供后期分析；

110無線通信模塊與FLASH存儲器單向連接，用于將識別結(jié)果傳遞到上層數(shù)據(jù)分析中心方便進行能效分析和家電負荷管理；

111電源模塊為整個裝置提供動力。

圖2是一種具備負荷識別功能的智能裝置的典型應(yīng)用場景圖。通過在負荷外部采集電壓電流數(shù)據(jù)即可通過負荷識別智能裝置辨識該負荷類型。

以上對本實用新型實施進行了詳細介紹，本文中應(yīng)用了具體實施方式對本實用新型進行了闡述，以上實例的說明只是用于幫助理解本實用新型的系統(tǒng)及設(shè)備；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實用新型的思想，在具體實施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處。綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本實用新型的限制。