CN108693499A - 一种用户用电负荷辨识智能电能表检测系统及方法 - Google Patents

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    • G01R35/00Testing or calibrating of apparatus covered by the other groups of this subclass
    • G01R35/04Testing or calibrating of apparatus covered by the other groups of this subclass of instruments for measuring time integral of power or current

Abstract

本发明公开了一种基于标准功率源的用户用电负荷辨识智能电能表自动检测方法,所述的自动检测方法通过上位机控制标准功率源输出家用电器负荷曲线,上位机将智能电能表的辨识结果与标准功率源的输出电器类型、电器启停时间、标准电量进行比较,得出被测用户用电负荷辨识智能电能表的辨识准确度。所述的自动检测方法可模拟用户用电负荷辨识智能电能表的简单工况和复杂工况两种工作环境。所述的自动检测方法可通过上位机,设置不同电器输出次序,实现多种电器负荷特性的同步或异步输出。本发明中通过接口由上位机自动控制电器输出,实现模拟家庭用电环境中的用户用电负荷辨识智能电能表的自动检测,具有广阔的应用前景。

Description

一种用户用电负荷辨识智能电能表检测系统及方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种用户用电负荷辨识智能电能表检测方法,属于电能计量技术领 域。
背景技术
[0002] 居民用电负荷辨识技术是一门新兴的智能电网高级量测技术,与目前智能电能表 只量测居民用户的总功率不同,它以采集出用户的细粒度用电行为数据为目标,是智能用 电重要研究领域之一。
[0003] 用户用电负荷辨识智能电能表集成了居民用电负荷辨识技术,利用本身的电压、 电流量测数据,通过负荷特征提取和模式识别,得到用户用电家用电器细度的用电详单,实 现需求响应互动、家庭用电能效分析等高级应用。
[0004] 对智能电能表的负荷辨识功能进行检测时,需布置大量家电提供用电场景,同时 由于不同电器采用的控制接口不同,无法使用上位机控制开断,需要人工控制电器运行时 间,工作效率低下。因此,发明一种用户用电负荷辨识智能电能表自动检测方法是实现电能 表辨识准确度大规模检测、提高工作效率的必由之路
[0005] 现有技术存在的缺陷是在对用户用电负荷辨识智能电能表进行检测时,现有方法 只能手动控制所有家用电器的启动和停止,并且,每个家电的耗电量都需要一只单独的电 能表计量,电器启停时间也只能手动记录。应用本发明后,可采用标准功率源实现所有主流 家用电器的负荷曲线输出,设置曲线输出时间,实现所有家用电器负荷功率曲线的自动输 出和启停时间的自动记录,同时,通过标准功率源内部计量的各电器耗电量,与被测用户用 电负荷辨识智能电能表的辨识结果进行比较,实现被测智能电能表的自动检测。节省了人 工控制家电开断、记录启停时间的重复性工作,节约了劳动力,提高了工作效率。
发明内容
[0006] 发明所要解决的是用户用电负荷辨识智能电能表的自动检测。用户用电负荷辨识 智能电能表是具有负荷辨识功能的智能电表,它通过分析居民入户线上的电压、电流信号, 可得到居民用电电器电量的细颗粒度信息。对用户用电负荷辨识智能电能表辨识功能进行 检测,指的是电能表对电器类别、启停时间、消耗电量的辨别准确度。在对用户用电负荷辨 识智能电能表进行辨识功能检测时,通过上位机控制多功能标准功率源输出,可输出不同 家用电器的负荷曲线。在多功能标准功率源的负荷特征库中,存储了国内主流厂家、主流型 号的常用家庭电器的负荷特征曲线。另外,功率源的输出曲线可设置为某时段为某种或某 几种电器的组合负荷曲线,通过设置测试过程中一整套方案,可实现电能表在单一电器运 行工况或复杂工况(同时有两种或以上家用电器运行)下辨识功能的自动检测。
[0007] 为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:
[0008] —种用户用电负荷辨识智能电能表检测系统,包括标准功率源和用户用电负荷辨 识智能电能表;
[0009] 标准功率源按照预设的检测方案输出家用电器负荷曲线,模拟用户用电负荷辨识 智能电能表的工作环境;
[0010] 用户用电负荷辨识智能电能表基于预设的检测方案选择电器,通过分析标准功率 源输出家用电器负荷曲线的电压信号和电流信号,辨识电器分类、电器启停时间和不同电 器的用电量,将用户用电负荷辨识智能电能表的辨识结果与标准功率源设定的电器类型、 电器启停时间和标准电量分别进行比较,计算用户用电负荷辨识误差,得出被测用户用电 负荷辨识智能电能表的辨识准确度。
[0011] 标准功率源设置两种输出模式,分别为单个电器输出模式和多个电器同时输出模 式。
[0012] 检测方案对不同电器设置输出次序,实现多种电器负荷特性输出,多种电器的输 出次序设置为同时启动或者设置为按某一顺序依次启动。
[0013] —种用户用电负荷辨识智能电能表自动检测方法,具体包括以下步骤:
[00M] Sl,控制用户用电负荷辨识智能电能表基于预设的检测方案选择家用电器,分析 标准功率源输出的家用电器负荷曲线的电压信号和电流信号,辨识电器类型、电器启停时 间和不同电器的用电量;
[0015] S2,读取用户用电负荷辨识智能电能表辨识出来的电器类型,计算电器类型辨识 准确率CRR;
[0016] S3,读取用户用电负荷辨识智能电能表辨识出来的电器运行时间,计算电器运行 时间辨识准确率;
[0017] 电器运行时间辨识准确率包括单类家电启动时间辨识率STRR、单类家电停止时间 辨识率ETRR和启停时间总辨识率TRR;
[0018] S4,读取标准功率源各电器耗电量和户用电负荷辨识智能电能表辨识出来的电器 用电量,计算电器电量辨识准确率;电器电量辨识准确率包括单类家电用电量辨识准确度 PCRE和用电量总辨识准确度TPCRE。
[0019] 定义电器类型辨识准确率(Class Recognition Rate for Various Household Appliances,CRR)为式⑴所示。
Figure CN108693499AD00061
[0021] 式中,num_classesiai(i)表示在第i检测时段内正确辨识的家庭电器种类数,num_ classes总⑴表示第i检测时段内实际总的家庭电器种类数,N为检测时段数;
[0022] 定义单类家电启动时间辨识率(Starting Time Recognition Rate for a kind of household appliances,STRR)、单类家电停止时间辨识率(Ending Time Recognition Rate for a kind of household appliances,ETRR)、启停时间总辨识率(Total Recognition Rate,TRR)分别为式(2)-⑷;
Figure CN108693499AD00062
[0024]式中,ST細,k⑴表示在第i检测时段内终端输出的第k类电器辨识启动时间, ST实S,k⑴表示在第i检测时段内第k类电器的实际启动时间,N为检测时段总数;
Figure CN108693499AD00071
[0026]式中,ET細,k⑴表示在第i检测时段内终端输出的第k类电器辨识停止时间, ET实s,k⑴表示在第i检测时段内第k类电器的实际停止时间,N为检测时段总数;
Figure CN108693499AD00072
[0028] 式(4)中针对多个家电分别对启动与停止时间辨识率求取平均值,继而进行对启 动时间与停止时间辨识率的加权求和,得到总辨识率;其中ω :和ω 2分别为第k类家电启动 时间辨识率STRR⑹和第k类家电停止时间辨识率ETRR⑹加权权重值,实现对电能表辨识 功能的综合评价,M表示电器的总类数。
[0029] 定义单类家电用电量辨识准确度(Power Consumption Recognition Error for a kind of household appliances,PCRE)、用电量总辨识准确度(Total Power Consumption Recognition Erro;r,TPCRE)分别为式⑸和(6);
Figure CN108693499AD00073
[0031]式中,W辨识,k (i)表示第k类家电在第i个检测时段内终端输出的总的辨识用电量, W»,“i)表示第k类家电在第i个检测时段内分项电表的计量用电量;N为检测时段数。
Figure CN108693499AD00074
[0033] 式中,W撕只表不辨识输出的整个测试流程结束内各类电器总用电量,W,能*表不整个 测试流程内总电表(或各分项电能表)计量的总用电量。
[0034] —种用户用电负荷辨识智能电能表检测装置,包括:
[0035] 电器辨析单元:用户用电负荷辨识智能电能表基于预设的检测方案选择家用电 器,电器辨析单元分析标准功率源输出的家用电器负荷曲线的电压信号和电流信号,辨识 电器类型、电器启停时间和不同电器的用电量;
[0036] 计算单元:计算单元用于计算电器类型辨识准确率CRR、电器运行时间辨识准确率 和电器电量辨识准确率。
[0037] 计算单元读取用户用电负荷辨识智能电能表辨识出来的电器类型,计算电器类型 辨识准确率CRR;
[0038] 计算单元读取用户用电负荷辨识智能电能表辨识出来的电器运行时间,计算电器 运行时间辨识准确率;
[0039] 电器运行时间辨识准确率包括单类家电启动时间辨识率STRR、单类家电停止时间 辨识率ETRR和启停时间总辨识率TRR;
[0040] 计算单元读取标准功率源各电器耗电量和户用电负荷辨识智能电能表辨识出来 的电器用电量,计算电器电量辨识准确率;电器电量辨识准确率包括单类家电用电量辨识 准确度PCRE和用电量总辨识准确度TPCRE。
[0041] 本发明的有益效果为:
[0042] 本发明公开一种用户用电负荷辨识智能电能表自动检测方法,多功能标准功率源 负荷特征库齐全,通过接口由上位机自动控制电器输出,在方案中设置一整天家用电器开 启时序及开启时间,实现模拟家庭用电环境中的用户用电负荷辨识智能电能表的自动检 测,节省了电器购置经费开支,无需人工控制各类家电运行,大大减少人工作业。
[0043] 本发明采用多功能标准功率源模拟家庭主流电器的用电负荷曲线,节省了电器购 置经费开支,实现了统一上位机接口自动控制家用电器启停。采用上位机设置检测方案,设 定家用电器的开启类别和运行时间,实现家庭用电环境的真实模拟。采用标准功率源自动 计量设定的家用电器的标准用电量,自动记录家用电器的启动停止时间,将上述标准电量、 启停时间、电器类别作为标准,与被测智能电能表的辨识结果进行比较,实现用户用电负荷 辨识智能电能表的自动检测。
附图说明
[0044] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明;
[0045] 图1是用户用电负荷辨识智能电能表自动检测原理图;
[0046] 图2是用户用电负荷辨识智能电能表自动检测流程。
具体实施方式
[0047] 下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述,以下实施例只是描述性 的,不是限定性的,不能以此限定本发明的保护范围。
[0048] 现结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。以下实施例仅用于更加 清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0049] —种基于多功能功率源的用户用电负荷辨识智能电能表的检测原理图如附图1所 不。
[0050] —种用户用电负荷辨识智能电能表检测系统,包括标准功率源和用户用电负荷辨 识智能电能表;
[0051] 标准功率源按照预设的检测方案输出家用电器负荷曲线,模拟用户用电负荷辨识 智能电能表的工作环境;
[0052] 用户用电负荷辨识智能电能表基于预设的检测方案选择电器,通过分析标准功率 源输出家用电器负荷曲线的电压信号和电流信号,辨识电器分类、电器启停时间和不同电 器的用电量,将用户用电负荷辨识智能电能表的辨识结果与标准功率源设定的电器类型、 电器启停时间和标准电量分别进行比较,计算用户用电负荷辨识误差,得出被测用户用电 负荷辨识智能电能表的辨识准确度。
[0053] 标准功率源存储负荷特征库,负荷特征库中包括厂商、空调类、电热类和厨房电器 类设备的负荷曲线。其中空调类包括定频空调、变频空调、柜机和挂机。电热类包括长时电 热和短时电热,长时电热包括电热油汀、电采暖器和电热水器,短时电热包括电热水壶。厨 房电器包括电饭锅、电磁炉和微波炉。
[0054] 标准功率源设置两种输出模式,分别为单个电器输出模式和多个电器同时输出模 式。
[0055] 用户用电负荷辨识智能电能表工作环境,一种为简单工况下运行环境,测试时只 有一种家用电器运行;一种为复杂工况运行环境,测试时有两种及以上家用电器运行。
[0056] 本实施例通过上位机,制定检测方案;检测方案对不同电器设置输出次序,,同时 设置输出次序,实现多种电器负荷特性输出,多种电器的输出次序设置为同时启动或者设 置为按某一顺序依次启动;上位机按照检测方案控制标准功率源输出,读取被测电能表辨 识结果,计算辨识结果准确度。通过上位机,设置不同家用电器的输出次序,实现多种电器 负荷特性的同步或异步输出。
[0057] 如图2所示,一种用户用电负荷辨识智能电能表自动检测方法,具体包括以下步 骤:
[0058] SI,系统初始化:标准功率源的初始电压、电流输出为零,输出电器类型为待输出 状态;
[0059] S2,设置检测方案,标准功率源输出检测方案中选定的家用电器的电压曲线和电 流曲线;
[0060] S2,控制用户用电负荷辨识智能电能表基于预设的检测方案选择家用电器,分析 标准功率源输出的家用电器负荷曲线的电压信号和电流信号,辨识电器类型、电器启停时 间和不同电器的用电量;
[0061] S3,读取用户用电负荷辨识智能电能表辨识出来的电器类型,计算电器类型辨识 准确率CRR;
[0062] 电器类型辨识准确率(Class Recognition Rate for Various Household Appliances,CRR)为式⑴所示。
Figure CN108693499AD00091
[0064] 式中,num_classes:Ba⑴表示在第i检测时段内正确辨识的家庭电器种类数,num_ classes总⑴表示第i检测时段内实际总的家庭电器种类数,N为检测时段数;
[0065] S4,读取用户用电负荷辨识智能电能表辨识出来的电器运行时间,计算电器运行 时间辨识准确率;
[0066] 定义单类家电启动时间辨识率(Starting Time Recognition Rate for a kind of household appliances,STRR)、单类家电停止时间辨识率(Ending Time Recognition Rate for a kind of household appliances,ETRR)、启停时间总辨识率(Total Recognition Rate,TRR)分别为式(2)-⑷;
Figure CN108693499AD00092
[0068]式中,STgf«,k (i)表示在第i检测时段内终端输出的第k类电器辨识启动时间, ST实s,k⑴表示在第i检测时段内第k类电器的实际启动时间,N为检测时段总数;
Figure CN108693499AD00093
[0070]式中,ET細,k⑴表示在第i检测时段内终端输出的第k类电器辨识停止时间, ET实s,k⑴表示在第i检测时段内第k类电器的实际停止时间,N为检测时段总数;
Figure CN108693499AD00101
[0072] 式(4)中针对多个家电分别对启动与停止时间辨识率求取平均值,继而进行对启 动时间与停止时间辨识率的加权求和,得到总辨识率;其中ω :和ω 2分别为第k类家电启动 时间辨识率STRR⑹和第k类家电停止时间辨识率ETRR⑹加权权重值,实现对电能表辨识 功能的综合评价,M表示电器的总类数。
[0073] S5,读取标准功率源各电器耗电量和户用电负荷辨识智能电能表辨识出来的电器 用电量,计算电器电量辨识准确率;电器电量辨识准确率包括单类家电用电量辨识准确度 PCRE和用电量总辨识准确度TPCRE。
[0074] 定义单类家电用电量辨识准确度(Power Consumption Recognition Error for a kind of household appliances,PCRE)、用电量总辨识准确度(Total Power Consumption Recognition Erro;r,TPCRE)分别为式⑸和(6);
Figure CN108693499AD00102
[0076]式中,W辨识,k (i)表示第k类家电在第i个检测时段内终端输出的总的辨识用电量, W»,“i)表示第k类家电在第i个检测时段内分项电表的计量用电量;N为检测时段数。
Figure CN108693499AD00103
[0078] 式中,Wgw表示辨识输出的整个测试流程结束内各类电器总用电量,为W娜u (i)的 总和,W,_表示整个测试流程内总电表(或各分项电能表)计量的总用电量,为W»,k⑴的 总和。
[0079] 本发明中的标准功率源负荷特征库齐全,通过接口由上位机自动控制电器输出, 在方案中设置一整天家用电器开启时序及开启时间,实现模拟家庭用电环境中的用户用电 负荷辨识智能电能表的自动检测,节省了电器购置经费开支,无需人工控制各类家电运行, 大大减少人工作业。
[0080] 对用户用电负荷辨识智能电能表的辨识功能进行自动检测,以一个家庭夏季中午 时段用电场景为例,首先设置检测方案如下表。
Figure CN108693499AD00104
[0082] 在上述检测过程中,包括了简单运行工况和复杂运行工况。其中,简单运行工况指 11:30-11:40时段、12:18-14:00时段只有空调运行的时段。11:30-14:00时段内的其他时段 为复杂运行工况。
[0083] 功率源在简单运行工况下仅控制空调输出,复杂工况下除有空调运行外,还有电 水壶、电饭锅、电磁炉在不同时段内运行。
[0084] 上位机按照上述方案控制多功能标准功率源输出,标准功率源接收上位机的控制 信号,准时输出不同电器的负荷曲线。
[0085] 被测用户用电负荷辨识智能电能表分析功率源的输出电压、电流信号,辨识多功 能标准功率源的输出电器分类、电器启停时间以及不同电器的用电量。
[0086] 上位机读取被测电能表辨识出来的电器类型,计算电器类型辨识准确率。
[0087] 上位机读取被测电能表辨识出来的电器运行时间,计算电器运行时间辨识准确 率。
[0088] 上位机同时读取功率源各电器耗电量和被测电能表辨识出来电器电量,计算电器 电量辨识准确率。
[0089] 本发明中的多功能标准功率源负荷特征库齐全,通过接口由上位机自动控制电器 输出,在方案中设置一整天家用电器开启时序及开启时间,实现模拟家庭用电环境中的用 户用电负荷辨识智能电能表的自动检测,节省了电器购置经费开支,无需人工控制各类家 电运行,大大减少人工作业。
[0090] —种用户用电负荷辨识智能电能表检测装置,包括:
[0091] 检测方案设置单元:用于设置检测方案,标准功率源基于检测方案输出选定的家 用电器的电压曲线和电流曲线;
[0092] 电器辨析单元:用户用电负荷辨识智能电能表基于预设的检测方案选择家用电 器,电器辨析单元分析标准功率源输出的家用电器负荷曲线的电压信号和电流信号,辨识 电器类型、电器启停时间和不同电器的用电量;
[0093] 计算单元:计算单元用于计算电器类型辨识准确率CRR、电器运行时间辨识准确率 和电器电量辨识准确率。
[0094] 计算单元读取用户用电负荷辨识智能电能表辨识出来的电器类型,计算电器类型 辨识准确率CRR;
[0095] 计算单元读取用户用电负荷辨识智能电能表辨识出来的电器运行时间,计算电器 运行时间辨识准确率;
[0096] 电器运行时间辨识准确率包括单类家电启动时间辨识率STRR、单类家电停止时间 辨识率ETRR和启停时间总辨识率TRR;
[0097] 计算单元读取标准功率源各电器耗电量和户用电负荷辨识智能电能表辨识出来 的电器用电量,计算电器电量辨识准确率;电器电量辨识准确率包括单类家电用电量辨识 准确度PCRE和用电量总辨识准确度TPCRE。
[0098] 电器运行时间辨识准确率包括单类家电启动时间辨识率STRR、单类家电停止时间 辨识率ETRR和启停时间总辨识率TRR;
[0099] 计算单元读取标准功率源各电器耗电量和户用电负荷辨识智能电能表辨识出来 的电器用电量,计算电器电量辨识准确率;电器电量辨识准确率包括单类家电用电量辨识 准确度PCRE和用电量总辨识准确度TPCRE。
[0100] 在此处所提供的说明书中,说明了大量具体细节。然而,能够理解,本发明的实施 例可以在没有这些具体细节的情况下被实践。在一些实例中,并未详细示出公知的方法、结 构和技术,以便不模糊对本说明书的理解。
[0101] 类似地,应当理解,为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个,在 上面对本发明的示例性实施例的描述中,本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施 例、图、或者对其的描述中。然而,并不应将该公开的方法解释成反映如下意图:即所要求保 护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多特征。更确切地说,如权利要 求书所反映的那样,发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此,遵循具体 实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式,其中每个权利要求本身都作为本 发明的单独实施例。
[0102] 本领域那些技术人员应当理解在本文所公开的示例中的设备的模块或单元或组 间可以布置在如该实施例中所描述的设备中,或者可替换地可以定位在与该示例中的设备 不同的一个或多个设备中。前述示例中的模块可以组合为一个模块或者此外可以分成多个 子模块。
[0103] 本领域那些技术人员可以理解,可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地 改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单 元或组间组合成一个模块或单元或组间,以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或 子组间。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外,可以采用任何 组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任 何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述,本说明书(包括伴随的权 利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代 替。
[0104] 此外,本领域的技术人员能够理解,尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例 中所包括的某些特征而不是其它特征,但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的 范围之内并且形成不同的实施例。例如,在下面的权利要求书中,所要求保护的实施例的任 意之一都可以以任意的组合方式来使用。
[0105] 此外,所述实施例中的一些在此被描述成可以由计算机系统的处理器或者由执行 所述功能的其它装置实施的方法或方法元素的组合。因此,具有用于实施所述方法或方法 元素的必要指令的处理器形成用于实施该方法或方法元素的装置。此外,装置实施例的在 此所述的元素是如下装置的例子:该装置用于实施由为了实施该发明的目的的元素所执行 的功能。
[0106] 这里描述的各种技术可结合硬件或软件,或者它们的组合一起实现。从而,本发明 的方法和设备,或者本发明的方法和设备的某些方面或部分可采取嵌入有形媒介,例如软 盘、CD-ROM、硬盘驱动器或者其它任意机器可读的存储介质中的程序代码(即指令)的形式, 其中当程序被载入诸如计算机之类的机器,并被所述机器执行时,所述机器变成实践本发 明的设备。
[0107] 在程序代码在可编程计算机上执行的情况下,计算设备一般包括处理器、处理器 可读的存储介质(包括易失性和非易失性存储器和/或存储元件),至少一个输入装置,和至 少一个输出装置。其中,存储器被配置用于存储程序代码;处理器被配置用于根据该存储器 中存储的所述程序代码中的指令,执行本发明的光伏消纳能力的评价方法。
[0108] 以示例而非限制的方式,计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质。计算 机可读介质包括计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质存储诸如计算机可读指令、 数据结构、程序模块或其它数据等信息。通信介质一般以诸如载波或其它传输机制等已调 制数据信号来体现计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据,并且包括任何信息传 递介质。以上的任一种的组合也包括在计算机可读介质的范围之内。
[0109] 如在此所使用的那样,除非另行规定,使用序数词“第一”、“第二”、“第三”等等来 描述普通对象仅仅表示涉及类似对象的不同实例,并且并不意图暗示这样被描述的对象必 须具有时间上、空间上、排序方面或者以任意其它方式的给定顺序。
[0110] 尽管根据有限数量的实施例描述了本发明,但是受益于上面的描述,本技术领域 内的技术人员明白,在由此描述的本发明的范围内,可以设想其它实施例。此外,应当注意, 本说明书中使用的语言主要是为了可读性和教导的目的而选择的,而不是为了解释或者限 定本发明的主题而选择的。因此,在不偏离所附权利要求书的范围和精神的情况下,对于本 技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。对于本发明的范围,对本 发明所做的公开是说明性的,而非限制性的,本发明的范围由所附权利要求书限定。

Claims (10)

1. 一种用户用电负荷辨识智能电能表检测系统,其特征在于: 包括标准功率源和用户用电负荷辨识智能电能表; 标准功率源按照预设的检测方案输出家用电器负荷曲线,模拟用户用电负荷辨识智能 电能表的工作环境; 用户用电负荷辨识智能电能表基于预设的检测方案选择电器,通过分析标准功率源输 出家用电器负荷曲线的电压信号和电流信号,辨识电器分类、电器启停时间和不同电器的 用电量,将用户用电负荷辨识智能电能表的辨识结果与标准功率源设定的电器类型、电器 启停时间和标准电量分别进行比较,计算用户用电负荷辨识误差,得出被测用户用电负荷 辨识智能电能表的辨识准确度。
2. 根据权利要求1所述的一种用户用电负荷辨识智能电能表检测系统,其特征在于: 所述标准功率源设置两种输出模式,分别为单个电器输出模式和多个电器同时输出模 式。
3. 根据权利要求1所述的一种用户用电负荷辨识智能电能表检测系统,其特征在于: 检测方案对不同电器设置输出次序,实现多种电器负荷特性输出,多种电器的输出次 序设置为同时启动或者设置为按某一顺序依次启动。
4. 一种用户用电负荷辨识智能电能表检测方法,其特征在于:包括以下步骤: Sl,控制用户用电负荷辨识智能电能表基于预设的检测方案选择家用电器,分析标准 功率源输出的家用电器负荷曲线的电压信号和电流信号,辨识电器类型、电器启停时间和 不同电器的用电量; 52, 读取用户用电负荷辨识智能电能表辨识出来的电器类型,计算电器类型辨识准确 率 CRR; 53, 读取用户用电负荷辨识智能电能表辨识出来的电器运行时间,计算电器运行时间 辨识准确率; 电器运行时间辨识准确率包括单类家电启动时间辨识率STRR、单类家电停止时间辨识 率ETRR和启停时间总辨识率TRR; 54, 读取标准功率源各电器耗电量和户用电负荷辨识智能电能表辨识出来的电器用电 量,计算电器电量辨识准确率;电器电量辨识准确率包括单类家电用电量辨识准确度PCRE 和用电量总辨识准确度TPCRE。
5. 根据权利要求4所述的一种用户用电负荷辨识智能电能表检测方法,其特征在于: 电器类型辨识准确率CRR为式⑴所示;
Figure CN108693499AC00021
式中,num_classesiai (i)表示在第i检测时段内正确辨识的家庭电器种类数,num_ classes总⑴表示第i检测时段内实际总的家庭电器种类数。
6. 根据权利要求4所述的一种用户用电负荷辨识智能电能表检测方法,其特征在于: 单类家电启动时间辨识率STRR、单类家电停止时间辨识率ETRR和启停时间总辨识率 TRR分别为式(2)-⑷;
Figure CN108693499AC00031
式中,STmk (i)表示在第i检测时段内终端输出的第k类电器辨识启动时间,ST^s,k (i) 表示在第i检测时段内第k类电器的实际启动时间;
Figure CN108693499AC00032
式中,ETmk (i)表示在第i检测时段内终端输出的第k类电器辨识停止时间,ET^s,k (i) 表示在第i检测时段内第k类电器的实际停止时间,N为检测时段总数;
Figure CN108693499AC00033
式(4)中对若干个家电分别对启动与停止时间辨识率求取平均值,继而进行对启动时 间与停止时间辨识率的加权求和,得到总辨识率;其中ω :和ω 2分别为第k类家电启动时间 辨识率STRR⑹和第k类家电停止时间辨识率ETRR⑹加权权重值,实现对电能表辨识功能 的综合评价,M表示电器的总类数。
7. 根据权利要求4所述的一种用户用电负荷辨识智能电能表检测方法,其特征在于: 单类家电用电量辨识准确度PCRE、用电量总辨识准确度TPCRE分别为式⑸和(6);
Figure CN108693499AC00034
式中,Wgwu (i)表示第k类家电在第i个检测时段内终端输出的总的辨识用电量,W»,k (i)表示第k类家电在第i个检测时段内分项电表的计量用电量;N为检测时段数;
Figure CN108693499AC00035
式中,表示辨识输出的整个测试流程结束内各类电器总用电量,W,_表示整个测试 流程内总电表计量的总用电量。
8. —种用户用电负荷辨识智能电能表检测装置,其特征在于,包括: 电器辨析单元:用户用电负荷辨识智能电能表基于预设的检测方案选择家用电器,电 器辨析单元分析标准功率源输出的家用电器负荷曲线的电压信号和电流信号,辨识电器类 型、电器启停时间和不同电器的用电量; 计算单元:计算单元用于计算电器类型辨识准确率CRR、电器运行时间辨识准确率和电 器电量辨识准确率; 计算单元读取用户用电负荷辨识智能电能表辨识出来的电器类型,计算电器类型辨识 准确率CRR; 计算单元读取用户用电负荷辨识智能电能表辨识出来的电器运行时间,计算电器运行 时间辨识准确率; 计算单元读取标准功率源各电器耗电量和户用电负荷辨识智能电能表辨识出来的电 器用电量,计算电器电量辨识准确率。
9. 根据权利要求8所述的一种用户用电负荷辨识智能电能表检测装置,其特征在于,包 括: 电器运行时间辨识准确率包括单类家电启动时间辨识率STRR、单类家电停止时间辨识 率ETRR和启停时间总辨识率TRR。
10. 根据权利要求8所述的一种用户用电负荷辨识智能电能表检测装置,其特征在于, 包括: 电器电量辨识准确率包括单类家电用电量辨识准确度PCRE和用电量总辨识准确度 TPCRE0
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