CN106771734A - 电力监测方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电力监测方法和装置。其中，该方法包括：获取第一电力负荷参数，其中，第一电力负荷参数是第一电力线路上的电力负荷参数；获取至少一个第二电力负荷参数，其中，第二电力负荷参数是第二电力线路上的电力负荷参数；根据第一电力负荷参数和至少一个第二电力负荷参数生成第一负荷信息；显示第一负荷信息。本发明解决了现有技术中无法对被检测线路的负荷信息与其他线路的负荷信息进行横向比较的技术问题。

Description

电力监测方法和装置

技术领域

本发明涉及电力领域，具体而言，涉及一种电力监测方法和装置。

背景技术

随着智能电网的发展，基于家庭的用电负荷分析越来越重要。首先，通过负荷分析用户可及时获取每种电器的用电信息，细化电费清单；其次，家庭用电负荷分解可为电力部门提供更详细的用户用电数据，有利于提高用电负荷预测的准确度。其次，为电力部门统筹规划提供依据。通过用户各用电器的用电负荷信息，可掌握用户的用电行为，这对进行基于家庭的能效评估和节能策略研究具有指导意义。

目前，国内已有的相近装置有即插即用的非侵入式负荷分解装置和在线负荷分解装置等，前者对外不依赖独立电源及接线，实时分解，便于安装。后者有助于电力公司进一步了解用户负荷的构成，为电力系统仿真分析和系统规划提供数据。

但是现有技术大多实现的是针对被检测的确定电力线路或者设备的负荷监测，无法对被检测线路的负荷信息与其他线路的负荷信息进行横向比较。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种电力监测方法和装置，以至少解决现有技术中无法对被检测线路的负荷信息与其他线路的负荷信息进行横向比较的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种电力监测方法，包括：获取第一电力负荷参数，其中，所述第一电力负荷参数是第一电力线路上的电力负荷参数；获取至少一个第二电力负荷参数，其中，所述第二电力负荷参数是第二电力线路上的电力负荷参数；根据所述第一电力负荷参数和所述至少一个第二电力负荷参数生成第一负荷信息；显示所述第一负荷信息。

进一步地，获取第一电力负荷参数包括：采集所述第一电力线路的电力信号；对采集到的电力信号进行整形处理；根据整形处理后的电力信号计算所述第一电力负荷参数。

进一步地，根据整形处理后的电力信号计算所述第一电力负荷参数包括：使用机器学习算法根据整形处理后的电力信号计算所述第一电力负荷参数。

进一步地，所述第一电力负荷参数至少包括以下之一：所述第一电力线路上当前消耗的电量、电流、电压、总功率、有功功率、无功功率、功率因子、电流谐波、电压谐波。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电力监测装置，包括：第一获取模块，用于获取第一电力负荷参数，其中，所述第一电力负荷参数是第一电力线路上的电力负荷参数；第二获取模块，用于获取至少一个第二电力负荷参数，其中，所述第二电力负荷参数是第二电力线路上的电力负荷参数；生成模块，用于根据所述第一电力负荷参数和所述至少一个第二电力负荷参数生成第一负荷信息；显示模块，用于显示所述第一负荷信息。

进一步地，所述第一获取模块包括：采集子模块，用于采集所述第一电力线路的电力信号；整形处理子模块，用于对采集到的电力信号进行整形处理；计算子模块，用于根据整形处理后的电力信号计算所述第一电力负荷参数。

进一步地，所述计算子模块包括：计算单元，用于使用机器学习算法根据整形处理后的电力信号计算所述第一电力负荷参数。

进一步地，所述第一电力负荷参数至少包括以下之一：所述第一电力线路上当前消耗的电量、电流、电压、总功率、有功功率、无功功率、功率因子、电流谐波、电压谐波。

进一步地，所述装置还包括：第一传输模块，用于将所述第一电力负荷参数发送给所述生成模块。

进一步地，所述装置还包括：第二传输模块，用于将所述第一负荷信息发送给所述显示模块。

在本发明实施例中，第一电力线路是被检测线路，将第一电力线路上的电力负荷参数与至少一条第二电力线路上的电力负荷参数进行对比，得到第一负荷信息，第一负荷信息能够表明被检测线路的负荷与其他线路的负荷进行横向比较的结果，达到了对被检测线路的负荷信息与其他线路的负荷信息进行横向比较的技术效果，进而解决了现有技术中无法对被检测线路的负荷信息与其他线路的负荷信息进行横向比较的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种电力监测方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的一种电力监测装置的示意图；

图3是根据本发明实施例的另一种电力监测装置的示意图；

图4是根据本发明实施例的负荷监测模块001的示意图；

图5是根据本发明实施例的又一种电力监测装置的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

根据本发明实施例，提供了一种电力监测方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本发明实施例的一种电力监测方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤S102，获取第一电力负荷参数，其中，第一电力负荷参数是第一电力线路上的电力负荷参数。

步骤S104，获取至少一个第二电力负荷参数，其中，第二电力负荷参数是第二电力线路上的电力负荷参数。

步骤S106，根据第一电力负荷参数和至少一个第二电力负荷参数生成第一负荷信息。

步骤S108，显示第一负荷信息。

在本发明实施例中，第一电力线路是被检测线路，将第一电力线路上的电力负荷参数与至少一条第二电力线路上的电力负荷参数进行对比，得到第一负荷信息，第一负荷信息能够表明被检测线路的负荷与其他线路的负荷进行横向比较的结果，解决了现有技术中无法对被检测线路的负荷信息与其他线路的负荷信息进行横向比较的技术问题，达到了对被检测线路的负荷信息与其他线路的负荷信息进行横向比较的技术效果。

可选地，获取第一电力负荷参数包括：采集第一电力线路的电力信号；对采集到的电力信号进行整形处理；根据整形处理后的电力信号计算第一电力负荷参数。

可选地，根据整形处理后的电力信号计算第一电力负荷参数包括：使用机器学习算法根据整形处理后的电力信号计算第一电力负荷参数。

可选地，第一电力负荷参数至少包括以下之一：第一电力线路上当前消耗的电量、电流、电压、总功率、有功功率、无功功率、功率因子、电流谐波、电压谐波。

根据本发明实施例，还提供了一种电力监测装置。该电力监测装置可以执行上述电力监测方法，上述电力监测方法也可以通过该电力监测装置实施。

图2是根据本发明实施例的一种电力监测装置的示意图。如图2所示，该装置包括：第一获取模块22、第二获取模块24、生成模块26、显示模块28。

第一获取模块22，用于获取第一电力负荷参数，其中，第一电力负荷参数是第一电力线路上的电力负荷参数。

第二获取模块24，用于获取至少一个第二电力负荷参数，其中，第二电力负荷参数是第二电力线路上的电力负荷参数。

生成模块26，用于根据第一电力负荷参数和至少一个第二电力负荷参数生成第一负荷信息。

显示模块28，用于显示第一负荷信息。

显示模块具体用于通过PC客户端或智能终端设备应用程序中至少一种方式显示主负荷信息。

可选地，第一获取模块22包括：采集子模块、整形处理子模块、计算子模块。采集子模块，用于采集第一电力线路的电力信号。整形处理子模块，用于对采集到的电力信号进行整形处理。计算子模块，用于根据整形处理后的电力信号计算第一电力负荷参数。

可选地，计算子模块包括：计算单元。计算单元，用于使用机器学习算法根据整形处理后的电力信号计算第一电力负荷参数。

可选地，第一电力负荷参数至少包括以下之一：第一电力线路上当前消耗的电量、电流、电压、总功率、有功功率、无功功率、功率因子、电流谐波、电压谐波。

可选地，装置还包括：第一传输模块。第一传输模块，用于将第一电力负荷参数发送给生成模块26。

可选地，装置还包括：第二传输模块。第二传输模块，用于将第一负荷信息发送给显示模块28。

显示模块具体用于通过PC客户端或智能终端设备应用程序中至少一种方式显示主负荷信息。由于采用了通过PC客户端或智能终端设备应用程序中至少一种方式显示负荷信息的技术方案，通过有效利用互联网，能够实现电力监测数据的远距离、大范围共享，方便用户使用。

图3是根据本发明实施例的另一种电力监测装置的示意图。如图3所示，该装置包括：负荷监测模块001、数据处理模块002、终端显示模块003。

负荷监测模块001可以是图2中的第一获取模块22。

数据处理模块002可以是图2中的生成模块26。

终端显示模块003可以是图2中的显示模块28。

负荷监测模块001，用于获取主电力线路(第一电力线路)上的主电力负荷参数(第一电力负荷参数)。

主电力负荷参数至少包括主电力线路上当前消耗的电量、电流、电压、总功率、有功功率、无功功率、功率因子、电流谐波、电压谐波中的一种参数。

数据处理模块002，用于生成主电力线路上的主负荷信息(第一负荷信息)，该信息来源于电力负荷参数以及除主电力线路之外的L条次电力线路(第二电力线路)上获取的L个次电力负荷参数，L为大于等于1的整数。其中，主负荷信息至少包括主电力负荷参数与L个次电力负荷参数中至少一个电力负荷参数之间的对比信息；

终端显示模块003，用于显示主负荷信息。

终端显示模块具体用于通过PC客户端或智能终端设备应用程序中至少一种方式显示主负荷信息。

由于采用了通过PC客户端或智能终端设备应用程序中至少一种方式显示负荷信息的技术方案，通过有效利用互联网，能够实现电力监测数据的远距离、大范围共享，方便用户使用。

本发明实施例提供的装置，获得的主负荷信息包括主电力负荷参数与除主电力线路之外的其他至少一个电路线路的电力负荷参数之间的对比信息，使得用户在了解被检测电路线路的主负荷信息的同时，还能够横向了解其他电路线路的信息，方便用户进行横向对比。本发明经过实验可行，可以解决现有技术中存在电力负载监测与负荷分解所获得的负荷信息仅针对被监测的电力线路、内容较为单一的技术问题。

可选地，如图4所示，负荷监测模块001包括：信号采集子模块0011、信号整形子模块0021、模数转换子模块0031、信号计算子模块0041。

信号采集子模块0011，用于采集主电力线路的主电力信号。

信号整形子模块0021，用于对主电力信号(第一电力线路的电力信号)进行整形处理，获得第二电力信号。

模数转换子模块0031，用于将第二电力信号从模拟信号转换为数字信号。

信号计算子模块0041，用于根据第二电力信号计算出主电力负荷参数。

信号计算子模块具体用于机器学习算法计算出主电力负荷参数。

如图5所示，在负荷监测模块与数据处理模块之间的距离超过第一级预设距离时，装置还包括第一级数据传输模块004(第一传输模块)，第一级数据传输模块与负荷监测模块相连，用于将主电力负荷参数发送给数据处理模块。在数据处理模块和终端显示模块之间的距离超过第二级预设距离时，装置还包括第二级数据传输模块005(第二传输模块)，第二级数据传输模块与数据处理模块相连，用于将主负荷信息发送给终端显示模块。

下面是本发明实施例的电力、通信领域以及电力负荷分解方面的相关资料。

《用电信息采集的功能需求及技术要求》

用电信息采集深化应用内容包括实时抄表、稽查监控、用户互动等业务，其应用模式可分为基本应用和高级应用。

目前，采集系统通信方式基本满足当前采集及营销业务的需求，与基本应用相比，高级应用在数据的实时性、可靠性、安全性等方面有更高的要求，为进一步提高用电信息采集系统的业务支撑能力，需要对采集系统应用的通信技术提出更为适宜的应用策略。

下面，我们首先来看一下国家电网公司营销部对于用电信息采集的基本需求。

1.实时抄表

电能表数据采集是采集系统的基本业务，是营销计量、抄表、收费标准化建设的重要数据来源。随着采集系统应用逐步深化及营销管理和服务业务创新，电能表数据采集频率也将逐步增大。

实时抄表指标要求如下：

2.实时费控

基于目前费控业务的需求，要求采集系统实现费控策略能够及时下发，并实时地对用户进行预警、停电或者复电控制，进一步提高营销业务水平和客户满意度。业务要求采集系统具备安全、可靠、实时的信息传输技术，连续高效地采集用电数据，及时传输控制指令和电价电费参数。

经过实验数据与Q/GDW 1376.1-2013《电力用户用电信息采集系统通用协议第1部分：主站与采集终端通信协议》数据测算，阶梯电价下发至每块电表数据量约为42字节(按照向每块电表下发4个费率电价共16个字节、1个费率数共1个字节、1个阶梯数共1个字节、2个阶梯值共2个字节、3个阶梯电价共12个字节、1个费率下发切换时间供5个字节、1个阶梯下发切换时间计算供5个字节)。

实时费控指标要求如下：

3.稽查监控

基于稽查监控业务应用的要求，需要采集系统对异常数据明细由历史数据统计、分析转为实时数据的在线分析，更加精准地查找异常原因、定位异常问题，实现监测、分析、稽查、现场执行、反馈全方位、全过程管理，继而加强和提高营销管理水平。

3.1线损分析

线损分析业务的实现，需要采集系统保障数据采集的实时性、可靠性，特别是在月末采集高峰期，需要保证考核与结算计量点数据采集时间的一致性。

线损分析指标要求如下：

3.2计量在线监测/反窃电/分布式能源接入点计量装置监控

计量装置在线监测技术是采集系统深化应用研究的重要内容，通过对现场计量设备进行监测及异常事件上报手段，可实现事件类数据的采集和智能诊断，快速判定用电异常和窃电事件，提高服务能力及反窃电效率。

针对计量装置在线监测，需要采集系统及时传递计量异常信息。即异常事件一旦发生，就必须通过用电信息采集终端将事件及时上报，发出相应报警信息，对系统通信信道的实时性和可靠性提出了更高的要求。

计量在线监测指标要求如下：

3.3远程故障定位

远程故障处理业务可基于采集系统终端停上电、失压等事项及用户的电流、电压、负荷等数据信息，结合停电计划、电网拓扑结构，自动识别做出故障停电的区域和范围，同时可以计算故障供电可靠率等指标信息。在此基础上和营销GIS、电网拓扑结构进行结合，可以进一步提高故障定位的准确性，为提高客户供电保障工作提供决策支持，

远程故障定位指标要求如下：

4.需求侧管理

需求侧管理需要依托实时数据采集、可靠的数据传输手段、提供准确的用户用电数据，支撑有序用电、电能质量监测等业务的开展，实现对用户用电的智能调控和监测。

4.1有序用电

通过技术手段，加强用电管理，根据电网负荷情况，采取一系列有序用电措施，达到对用户负荷的精准控制，避免无计划拉闸限电，确保电网安全运行和供电秩序稳定，提高客户端用电水平，提高电能质量和电网设备利用率，将季节性、时段性电力供需矛盾给社会和企业带来的不利影响降至最低程度。有序用电深化应用实时监控数据量多，对通信信道的实时性、可靠性要求也进一步提高。

有序用电指标要求如下：

4.2电能质量监测

电能质量监测业务有助于进一步提高供电质量的合格率、可靠性，还能够支撑能效管理能节能业务的用电实时数据需求。因此，该业务需要完善监测分析内容，加强对客户测的电能质量监测分析，实时掌握重要客户用电情况等信息。

电能质量监测指标要求如下：

5.用户互动

用电信息互动服务是智能用电的重要内容，涉及实时抄表、实时费控等业务，需要对用户用电负荷进行实时采集，同时支撑与用户的双向互动，要求采集信息系统具有较高的安全性、可靠性、和实时性。

用电互动指标要求如下：

6.时钟同步

为保障智能电能表、采集系统时钟准确、可靠、统一，为实施实施费控、阶梯电价奠定基础，需要建立公司系统采集系统对电能表的时钟同步和溯源。业务对采集系统通信的可靠性、实时性、要求很高。

时钟同步指标要求如下：

用电信息采集的技术效果分析

根据以上对智能用电新型业务的实现模式、业务需求等方面进行分析，可知下一代采集系统实时采集频率将会增加。考虑到新业务的数据需求，采集的数据项也会相应增多。

在基本应用模式下，采集频率为15min/次，采集数据项为采集终端基本的数据项(居民用户采集数据项变更为低压单相一般工商业用户采集数据项)，业务指标为上述深化应用需求基本应用模式指标；

高级应用模式采集频率为15min/次，采集数据项为采集终端可能产生的所有数据项，业务指标为上述深化应用需求高级应用模式指标。

结合Q/GDW1376.1-2013《电力用户用电信息采集系统通用协议第1部分：主站与采集终端通信协议》中采集数据量和Q/GDW1373-2013《电力用户用电信息采集系统功能规范》中规定的采集数据模型统计出专变用户、低压三项一般工商业用户、低压单相一般工商业用户、居民用户和公变考核点共5类用户的每分钟报文数和报文字节数，并结合深化应用功能需求。可得出五类用户的报文、数据完整性、安全性分析需求表。

各类用户终端性能需求如下：

单位：bit/s

通过各类用户的报文需求，结合各通信技术所含开销字节数可计算出各类用户远程通信方式与本地通信方式所需带宽。

各类用户远程通信速率要求如下：

单位：bit/s

各类用户本地通信速率要求如下：

单位：bit/s

由各类用户远程通信速率要求与各类用户本地通信速率要求可以看到，新一代采集系统各类用户终端对通信信道的带宽要求有较大区别。通过进一步用200用、2000用户的建模分析，可以得出新一代用电信息采集系统建设业务场景(远程信道、本地信道)的具体需求如下：

新一代用电信息采集系统建设业务场景建模分析(远程信道)

单位：bit/s

新一代用电信息采集系统建设业务场景建模分析(本地信道)

单位：bit/s

根据以上深化应用业务需求与各类用户对带宽、安全性、可靠性分析可得知所有通信技术均可满足未来业务基本应用需求，但少量采集业务高级模式应用对通道实时性、可靠性等指标要求较高，致使一些通信技术不能满足所有业务需求。

新一代采集业务与目前通信方式关系如下：

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电力监测方法，其特征在于，包括：

获取第一电力负荷参数，其中，所述第一电力负荷参数是第一电力线路上的电力负荷参数；

获取至少一个第二电力负荷参数，其中，所述第二电力负荷参数是第二电力线路上的电力负荷参数；

根据所述第一电力负荷参数和所述至少一个第二电力负荷参数生成第一负荷信息；

显示所述第一负荷信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取第一电力负荷参数包括：

采集所述第一电力线路的电力信号；

对采集到的电力信号进行整形处理；

根据整形处理后的电力信号计算所述第一电力负荷参数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据整形处理后的电力信号计算所述第一电力负荷参数包括：

使用机器学习算法根据整形处理后的电力信号计算所述第一电力负荷参数。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一电力负荷参数至少包括以下之一：

所述第一电力线路上当前消耗的电量、电流、电压、总功率、有功功率、无功功率、功率因子、电流谐波、电压谐波。

5.一种电力监测装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取第一电力负荷参数，其中，所述第一电力负荷参数是第一电力线路上的电力负荷参数；

第二获取模块，用于获取至少一个第二电力负荷参数，其中，所述第二电力负荷参数是第二电力线路上的电力负荷参数；

生成模块，用于根据所述第一电力负荷参数和所述至少一个第二电力负荷参数生成第一负荷信息；

显示模块，用于显示所述第一负荷信息。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一获取模块包括：

采集子模块，用于采集所述第一电力线路的电力信号；

整形处理子模块，用于对采集到的电力信号进行整形处理；

计算子模块，用于根据整形处理后的电力信号计算所述第一电力负荷参数。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述计算子模块包括：

计算单元，用于使用机器学习算法根据整形处理后的电力信号计算所述第一电力负荷参数。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一电力负荷参数至少包括以下之一：

所述第一电力线路上当前消耗的电量、电流、电压、总功率、有功功率、无功功率、功率因子、电流谐波、电压谐波。

9.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第一传输模块，用于将所述第一电力负荷参数发送给所述生成模块。

10.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二传输模块，用于将所述第一负荷信息发送给所述显示模块。