CN112132442A - 一种间歇启停电热工况下负荷辨识效果的评价方法 - Google Patents

一种间歇启停电热工况下负荷辨识效果的评价方法 Download PDF

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邓士伟
苗青
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Abstract

本发明涉及一种间歇启停电热工况下负荷辨识效果的评价方法,包括以下步骤:1.选取负荷辨识类产品,2.选取计算间歇性电热电器负荷辨识效果的相关参数,3.对选取的间歇性电热电器负荷辨识效果的相关参数进行准确度计算,4.间歇性电热电器整体辨识效果计算,5.判断间歇性电热电器整体辨识效果是否满足要求。本发明通过分别计算间歇性电热电器的启停时间、启停次数、功率和电量,然后统一代入计算获得间歇性电热电器的整体准确度及辨识效果,采用误差计算原理,简单易懂;在计算过程中通过灵活的系数调配或删减指标与加权量,实现对间歇性电热电器某一突出性能的准确辨识;本发明能够有效的对负荷辨识类产品进行适用性评价。

Description

一种间歇启停电热工况下负荷辨识效果的评价方法
技术领域
本发明涉及一种间歇启停电热工况下负荷辨识效果的评价方法,属于智能用电技术领域。
背景技术
近年来,随着智能电网的发展和人们生活水平不断提升,居民用户对精准精益用电服务需求也在不断增长。目前电网公司只能向用户推送每天的家庭总用电量信息,难以入户监测主要电器的用电情况,无法为用户提供进一步的家庭能效评估、家电工况获取等精细化用能服务。
非介入式负荷辨识技术是一种新型的高级量测技术,通过采集电力负荷输入总线端的总电流、电压实时信息,利用计量数据和智能化测量方法来实现负荷感知各电器负荷的含量和状态,同时无需进入居民用户户内,方便施工部署,资产归属明确。现阶段已经涌现出多种检测方法与检测系统平台用于非介入式负荷辨识技术效果的验证,但负荷辨效果的评价方法差异较大,特别是各效果指标的倾向性差异,接下来负荷辨识技术效果的评价将成为的产业重点工作之一,以便于负荷辨识类产品的选择。
分析效果评价差异,主要来自于负荷辨识算法原理、负荷对象以及负荷辨识应用场景的差异,本次是针对间隙启停电热负荷工况的辨识效果评价方法。间歇启停类设备由于电器运行的电力特征相似度较高,只通过辨识类别与耗电量并不能很好区分出辨识效果的差异,而此类电器在运行功率、1分钟级启停时间,启停次数的额外信息的辨识准确性,是对后期此类电器的明细类别细分起到了非常重要的作用,也应该作为此类电器辨识效果与辨识准确度重要指标。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供一种间歇启停电热工况下负荷辨识效果的评价方法,其具体技术方案如下:
间歇启停电热工况下负荷辨识效果的评价方法,包括以下步骤:
步骤一:选取负荷辨识类产品:选取一套需要在间歇启停电热工况下来检测负荷辨识效果的负荷辨识类产品;
步骤二:选取计算间歇性电热电器负荷辨识效果的相关参数:电量、功率、启停次数和启停时间为计算间歇性电热电器负荷辨识效果的相关参数,设置负荷辨识效果标准值为S,间歇性电热电器负荷辨识效果为
Figure 471066DEST_PATH_IMAGE001
步骤三:对选取的间歇性电热电器负荷辨识效果的相关参数进行准确度计算:
a、间歇性电热电器分钟级启停时间准确度计算:
Figure 919365DEST_PATH_IMAGE002
(1)
式中
Figure 746373DEST_PATH_IMAGE003
为此电器的运行时间与实际运行时间相符的运行时长,
Figure 876004DEST_PATH_IMAGE004
为此电器的运行时间与实际运行时间不符的运行时长,
Figure 221534DEST_PATH_IMAGE005
为实际运行时长,
Figure 575155DEST_PATH_IMAGE003
Figure 638926DEST_PATH_IMAGE004
的单位均为分钟,β为惩罚系数;
b、间歇性电热电器功率准确度计算:
Figure 368985DEST_PATH_IMAGE006
(2)
式中
Figure 569022DEST_PATH_IMAGE007
为电器的辨识分项功率,
Figure 93544DEST_PATH_IMAGE008
为此电器的真实分项功率;
c、间歇性电热电器启停次数准确度计算:
Figure 582294DEST_PATH_IMAGE009
(3)
式中
Figure 850465DEST_PATH_IMAGE010
为电器的辨识分项启停次数,
Figure 406473DEST_PATH_IMAGE011
为此电器真实的分项启停次数;
d、间歇性电热电器电量准确度计算:
Figure 367476DEST_PATH_IMAGE012
(4)
式中
Figure 405839DEST_PATH_IMAGE013
为电器的辨识分项电量,
Figure 212121DEST_PATH_IMAGE014
为此电器的真实分项电量,α为此电器类别准确度系数;
步骤四:间歇性电热电器整体辨识效果计算:
Figure 386750DEST_PATH_IMAGE015
(5)
式中α为此电器类别准确度系数,
Figure 456338DEST_PATH_IMAGE016
步骤五:判断间歇性电热电器整体辨识效果是否满足要求:当
Figure 716418DEST_PATH_IMAGE001
<S时,当前负荷辨识类产品的负荷辨识效果不理想,不符合使用标准;当
Figure 326391DEST_PATH_IMAGE001
≥S时,当前负荷辨识类产品的负荷辨识效果良好,符合使用标准。
进一步的,所述步骤三中电量、功率、启停次数和启停时间的计算顺序不唯一。
进一步的,所述电器类别准确度系数α根据所选电器所属的类别区间确定,所述电器类别准确度系数α的取值范围为[-1,1]。
进一步的,所述电器类别区间划分为正确具体类别、正确大类、未置信类、未知类、空类及错误具体类,对应的电器类别准确度系数α的值依次为1、0.8、0.5、0.2、0、-1。
进一步的,所述电热电器的相关参数按照分钟级计时进行采集计算。
本发明的有益效果:
本发明通过分别计算间歇性电热电器的启停时间、启停次数、功率和电量,然后统一代入计算获得间歇性电热电器的整体准确度及辨识效果,采用误差计算原理,简单易懂;在计算过程中通过灵活的系数调配或删减指标与加权量,实现对间歇性电热电器某一突出性能的准确辨识;本发明在辨识效果评价过程中,无需采用大量的负荷事件波形,避免繁多的数据采集,在入网检测、验收检测等时效性较高的场合的适用性和实用性强。
附图说明
图1是本发明的流程示意图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明。
如图1所示,本发明的间歇启停电热工况下负荷辨识效果的评价方法,包括以下步骤:
步骤一:选取负荷辨识类产品:选取一套需要在间歇启停电热工况下来检测负荷辨识效果的负荷辨识类产品;
步骤二:选取计算间歇性电热电器负荷辨识效果的相关参数:电量、功率、启停次数和启停时间为计算间歇性电热电器负荷辨识效果的相关参数,设置负荷辨识效果标准值为S,间歇性电热电器负荷辨识效果为
Figure 621106DEST_PATH_IMAGE001
步骤三:对选取的间歇性电热电器负荷辨识效果的相关参数进行准确度计算:
a、间歇性电热电器分钟级启停时间准确度计算:
Figure 422446DEST_PATH_IMAGE002
(1)
式中
Figure 904243DEST_PATH_IMAGE003
为此电器的运行时间与实际运行时间相符的运行时长,
Figure 317907DEST_PATH_IMAGE004
为此电器的运行时间与实际运行时间不符的运行时长,
Figure 404812DEST_PATH_IMAGE005
为实际运行时长,
Figure 878518DEST_PATH_IMAGE003
Figure 847611DEST_PATH_IMAGE004
的单位均为分钟,β为惩罚系数;
b、间歇性电热电器功率准确度计算:
Figure 64966DEST_PATH_IMAGE006
(2)
式中
Figure 68694DEST_PATH_IMAGE007
为电器的辨识分项功率,
Figure 447723DEST_PATH_IMAGE008
为此电器的真实分项功率;
c、间歇性电热电器启停次数准确度计算:
Figure 405577DEST_PATH_IMAGE009
(3)
式中
Figure 426622DEST_PATH_IMAGE010
为电器的辨识分项启停次数,
Figure 19278DEST_PATH_IMAGE011
为此电器真实的分项启停次数;
d、间歇性电热电器电量准确度计算:
Figure 834787DEST_PATH_IMAGE012
(4)
式中
Figure 778472DEST_PATH_IMAGE013
为电器的辨识分项电量,
Figure 540892DEST_PATH_IMAGE014
为此电器的真实分项电量,α为此电器类别准确度系数;
步骤四:间歇性电热电器整体辨识效果计算:
Figure 253633DEST_PATH_IMAGE015
(5)
式中α为此电器类别准确度系数,
Figure 974464DEST_PATH_IMAGE016
步骤五:判断间歇性电热电器整体辨识效果是否满足要求:当
Figure 671025DEST_PATH_IMAGE001
<S时,当前负荷辨识类产品的负荷辨识效果不理想,不符合使用标准;当
Figure 272688DEST_PATH_IMAGE001
≥S时,当前负荷辨识类产品的负荷辨识效果良好,符合使用标准。
如表2和表3所示,
Figure 105515DEST_PATH_IMAGE017
表2,
Figure 997248DEST_PATH_IMAGE019
表3,
选取负荷辨识产品以电饭煲作为电热电器进行负荷辨识效果评价计算,设置负荷辨识效果标准值为S=80。获取电饭煲对应的准确度系数α=0.8,惩罚系数β=0.5,根据负荷辨识的侧重对象设置
Figure 118788DEST_PATH_IMAGE020
;获取电饭煲的真识标注结果与负荷计算得到的辨识结果并将
Figure 19747DEST_PATH_IMAGE021
Figure 441502DEST_PATH_IMAGE022
Figure 769715DEST_PATH_IMAGE023
代入(1)式,将
Figure 909709DEST_PATH_IMAGE024
Figure 879939DEST_PATH_IMAGE025
代入(2)式,将
Figure 923244DEST_PATH_IMAGE026
Figure 422358DEST_PATH_IMAGE027
代入(3)式,将
Figure 252911DEST_PATH_IMAGE028
Figure 495673DEST_PATH_IMAGE029
代入(4)式,即得:
Figure 892020DEST_PATH_IMAGE030
, (1)
Figure 827615DEST_PATH_IMAGE031
, (2)
Figure 942201DEST_PATH_IMAGE032
, (3)
Figure 723075DEST_PATH_IMAGE033
, (4)
经计算得,
Figure 442770DEST_PATH_IMAGE034
Figure 283687DEST_PATH_IMAGE035
Figure 384105DEST_PATH_IMAGE036
Figure 968670DEST_PATH_IMAGE037
;然后,将
Figure 605187DEST_PATH_IMAGE034
Figure 617006DEST_PATH_IMAGE035
Figure 440605DEST_PATH_IMAGE036
Figure 32124DEST_PATH_IMAGE037
代入(5)式,即:
Figure 257569DEST_PATH_IMAGE038
, (5)
经计算得,
Figure DEST_PATH_IMAGE039
根据以上计算得出当前负荷辨识产品对电饭煲的整体辨识效果为72.1,小于初始设置的负荷辨识效果标准值80,通过比较得出,当前负荷辨识产品对电饭煲的负荷辨识效果不达标,不建议使用当前负荷辨识产品进对电饭煲行负荷辨识。
本发明通过分别计算间歇性电热电器的启停时间、启停次数、功率和电量,然后统一代入计算获得间歇性电热电器的整体准确度及辨识效果,采用误差计算原理,简单易懂;在计算过程中通过灵活的系数调配或删减指标与加权量,实现对间歇性电热电器某一突出性能的准确辨识;本发明在辨识效果评价过程中,无需采用大量的负荷事件波形,避免繁多的数据采集,在入网检测、验收检测等时效性较高的场合的适用性和实用性强。
以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.一种间歇启停电热工况下负荷辨识效果的评价方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤一:选取负荷辨识类产品:选取一套需要在间歇启停电热工况下来检测负荷辨识效果的负荷辨识类产品;
步骤二:选取计算间歇性电热电器负荷辨识效果的相关参数:电量、功率、启停次数和启停时间为计算间歇性电热电器负荷辨识效果的相关参数,设置负荷辨识效果标准值为S,间歇性电热电器负荷辨识效果为
Figure 496845DEST_PATH_IMAGE001
步骤三:对选取的间歇性电热电器负荷辨识效果的相关参数进行准确度计算:
a、间歇性电热电器分钟级启停时间准确度计算:
Figure 434845DEST_PATH_IMAGE002
(1)
式中
Figure 574840DEST_PATH_IMAGE003
为此电器的运行时间与实际运行时间相符的运行时长,
Figure 200862DEST_PATH_IMAGE004
为此电器的运行时间与实际运行时间不符的运行时长,
Figure 352489DEST_PATH_IMAGE005
为实际运行时长,
Figure 851603DEST_PATH_IMAGE003
Figure 603527DEST_PATH_IMAGE004
的单位均为分钟,β为惩罚系数;
b、间歇性电热电器功率准确度计算:
Figure 111869DEST_PATH_IMAGE006
(2)
式中
Figure 383582DEST_PATH_IMAGE007
为电器的辨识分项功率,
Figure 53597DEST_PATH_IMAGE008
为此电器的真实分项功率;
c、间歇性电热电器启停次数准确度计算:
Figure 292818DEST_PATH_IMAGE009
(3)
式中
Figure 73692DEST_PATH_IMAGE010
为电器的辨识分项启停次数,
Figure 793386DEST_PATH_IMAGE011
为此电器真实的分项启停次数;
d、间歇性电热电器电量准确度计算:
Figure 509669DEST_PATH_IMAGE012
(4)
式中
Figure 111552DEST_PATH_IMAGE013
为电器的辨识分项电量,
Figure 820751DEST_PATH_IMAGE014
为此电器的真实分项电量,α为此电器类别准确度系数;
步骤四:间歇性电热电器整体辨识效果计算:
Figure 191689DEST_PATH_IMAGE015
(5)
式中α为此电器类别准确度系数,
Figure 344453DEST_PATH_IMAGE016
步骤五:判断间歇性电热电器整体辨识效果是否满足要求:当
Figure 168053DEST_PATH_IMAGE001
<S时,当前负荷辨识类产品的负荷辨识效果不理想,不符合使用标准;当
Figure 686802DEST_PATH_IMAGE001
≥S时,当前负荷辨识类产品的负荷辨识效果良好,符合使用标准。
2.根据权利要求1所述的间歇启停电热工况下负荷辨识效果的评价方法,其特征在于:所述步骤三中电量、功率、启停次数和启停时间的计算顺序不唯一。
3.根据权利要求1所述的间歇启停电热工况下负荷辨识效果的评价方法,其特征在于:所述电器类别准确度系数α根据所选电器所属的类别区间确定,所述电器类别准确度系数α的取值范围为[-1,1]。
4.根据权利要求3所述的间歇启停电热工况下负荷辨识效果的评价方法,其特征在于:所述电器类别区间划分为正确具体类别、正确大类、未置信类、未知类、空类及错误具体类,对应的电器类别准确度系数α的值依次为1、0.8、0.5、0.2、0、-1。
5.根据权利要求1所述的间歇启停电热工况下负荷辨识效果的评价方法,其特征在于:所述电热电器的相关参数按照分钟级计时进行采集计算。
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