基于整数规划的非侵入式电力负荷在线分解 2.docVIP

 基于整数规划的非侵入式电力负荷在线分 解 张晓，张建文** 5 10 15 20 25 30 35 40 （中国矿业大学信息与电气工程学院，徐州 221008） 摘要：基于电器正常工作时的稳态电流波形具有周期性和规律性的特点，提出了一种利用电 器稳态电流作为识别特征量的非侵入电力负荷在线分解算法。通过将电器运行状态表示为整 型变量，负荷分解问题被表述为一个二次整数规划问题，从而避免了采集不易捕捉的电器起 动暂态电流，降低了实现负荷分解的硬件要求。最后通过实验验证了算法的有效性。 关键词：负荷分解；非侵入式；整数规划；稳态电流 中图分类号：TM714 Nonintrusive Method for On-Line Power Load Decomposition Based on Integer Programming ZHANG Xiao, ZHANG Jianwen (School of Information and Electrical Engineering, China University of Mining and Technology, Xuzhou 221008) Abstract: Based on the fact that in normal operation states of electrical appliances steady-state currents of electrical appliances have certain periodicity and regularity, a novel nonintrusive method for on-line power load decomposition setting steady-state currents of electrical appliances as characteristic quantity was proposed. The decomposing problem can be formulated as an integer quadratic programming problem by expressing the operating conditions as integer variables, thus avoiding the collection of transient process of starting current which is not easy to capture, and the hardware requirement to achieve the load decomposition is reduced. The effectiveness of the algorithm is verified by experiments at last. Key words: Load Decomposition; Nonintrusive; Integer Programming; Steady-state Currents 0 引言 随着我国智能电网建设的逐步深入，电力用户作为电力网络最后一个环节的重要性逐渐 体现出来。电力用户环节的智能化是智能电网建设的一个重要组成部分，而家庭用户智能用 电则是电网智能化的重要体现。电力负荷不同类型用电设备的功率消耗比例在线分解数据一 方面可以显示家用电器的运行状况和故障状况，指导用户对电器进行科学合理地使用，减少 不必要的能源开销，从而达到节能降耗的目的；另一方面有助于电力公司了解电力用户的负 荷组成，合理安排负荷使用时间以达成“削峰填谷”的目的；并能改善电力负荷预测的精度， 为电力系统规划提供更为准确的依据。因此，电力负荷分解数据对全社会节能和电力系统规 划及运行都有十分重要的意义[1][2]。 负荷分解研究分为侵入式和非侵入式两类。侵入式的方法能够得到较准确的数据，但需 要较多的硬件设施，成本较高，因此不适合推广；非侵入式方法则通过测量电力线路入户端 的电压、电流及功率等信息对电力负荷进行分解和识别；非侵入式方法的硬件设备较为简单， 但是需要复杂的算法运算，因此对软件的要求较高[3-6]。 作者简介：张晓（1986-），男，硕士研究生，主要研究方向：电气设备状态监测及电能质量监测 通信联系人：张建文（1968-），男，教授，主要研究方向：高电压技术、电气设备状态监测与故障诊断技 术. E-mail: zhang680420@ -1- 中国科技论文在线  n 国外对非侵入式电力负荷分解研究较早。文献[3]最早提出了非侵入式负荷分解的问题， 提出了非侵入监测的一些基本概念，将负荷信号分为暂态数据和稳态数据，