TWI500938B - 電力特徵辨識裝置及其方法 - Google Patents

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Description

電力特徵辨識裝置及其方法
本發明係關於一種電力特徵辨識裝置及其方法;更具體而言,本發明之電力特徵辨識裝置及其方法係藉由一預設取樣次數,辨識一電力訊號是否處於穩定狀態及辨識出該電力訊號之即時電力特徵。
基於全球環境保護與節約能源的意識高漲,能源相關議題亦逐漸受到人們重視。能源讀表之相關應用為目前最熱門的能源應用之一,保守估計在幾年內全球將有超過兩億具智慧型電表(Smart meter)的換裝,以求提供使用者獲得較即時的用電資訊。根據美國用電資訊統計,約有39%左右的能源使用係發生在居住環境上。因此,藉由建置先進讀表基礎建設(Advanced Metering Infrastructure;AMI)以提供使用者所需的用電資訊,進而改變使用者的用電行為將是最重要的關鍵。而當使用者充份了解自己的用電行為,就能有效的達到減少耗電的目標。
能源讀表之一功能係用以監視電器之使用狀態。早期,欲監測電器之使用狀態及收集個別電器之用電資訊,必須在每個電器上個別安裝電力計。隨後發展出的非侵入式的電器迴路辨識技術,則只需在電力迴路上安裝一個電力計即可,不但可以達到相同樣監視效果,更可降低電力計裝設的數量,進而節省成本。一般而言,非侵入式的迴路辨識技術可分為電器訓練階段及電器辨識階段,訓練階段係用以學習一電器的電力特徵,而辨識階段係用以辨別所接收到電力訊號之一即時電力特徵。
於電器訓練階段,需等到電力訊號穩定後才會有良好的電力特徵,而所謂穩定狀態係指該電力訊號變動之程度不大。習知的非侵入式的迴路辨識技術,由於大多依照使用者經驗判斷各電器之電力訊號是否穩定,易造成電器訓練時間增加或是訓練失敗的可能。此外,於電器辨識階段,習知的非侵入式的迴路辨識技術,大多無法辨識即時電力特徵,而少數可以完成辨識即時電力特徵者,由於沒有良好的前處理技術,易浪費過多的計算量或是因傳送過多無用的封包而降低效率。
有鑑於此,如何建立一種電力特徵辨識裝置及其方法,以有效解決習知非侵入式的迴路辨識技術訓練時間不明確以及無法有效地辨識出即時電力特徵所造成的問題,為該領域之業者亟需解決之問題。
本發明之目的在於提供一種電力特徵辨識裝置,以有效地解決習知非侵入式的迴路辨識技術訓練時間不明確以及無法有效地辨識出即時電力特徵所造成的問題。
為達上述目的,本發明提供一種電力特徵辨識裝置,該電力特徵辨識裝置包含一接收器、一儲存器以及一處理器。該接收器用以持續地接收一電力訊號。該處理器電性連接至該儲存器及該接收器,並用以設定一階段之一取樣時間間隔及一預設取樣次數。該處理器更用以對該電力訊號取樣以得該階段之一待測電力資訊,並將該待測電力資訊儲存於該儲存器。該處理器亦用以每隔該取樣時間間隔對該電力訊號取樣,以各自得該階段之一參考電力資訊,直至該等參考電力資訊之一數目等於該預設取樣次數,並將該等參考電力資訊儲存於該儲存器。最後,該處理器用以計算該等參考電力資訊之一統計特性,並將該待測電力資訊與該統計特性進行比較,以得該階段之一比較結果。
為達上述目的,本發明亦提供一種用於一裝置之電力特徵辨識方法,該裝置包含一接收器、一儲存器及一處理器,該方法包含下列步驟:(a)令該接收器,持續地接收一電力訊號;(b)令該處理器,設定一階段之一取樣時間間隔及一預設取樣次數;(c)令該處理器,對該電力訊號取樣以得該階段之一待測電力資訊,並將該待測電力資訊儲存於該儲存器;(d)令該處理器,每隔該取樣時間間隔對該電力訊號取樣,以各自得該階段之一參考電力資訊,直至該等參考電力資訊之一數目等於該預設取樣次數,並將該等參考電力資訊儲存於該儲存器;(e)令該處理器,計算該等參考電力資訊之一統計特性;(f)令該處理器,比較該待測電力資訊與該統計特性,以得該階段之一比較結果。
為讓上述目的、技術特徵、和優點能更明顯易懂,下文係以較佳實施例配合所附圖式進行詳細說明。
以下將透過多個實施例來解釋本發明之電力特徵辨識裝置及其方法。需說明者,由於本發明主要係涉及一用以辨識電力特徵之裝置及其方法,因此,在以下所述的實施例及圖式中,與本發明非直接相關之元件及步驟皆已省略而未繪示。此外,為清楚揭露本發明之技術特徵,本案相關圖式皆以略為誇大的方式繪製。此舉係用於說明而非限定本發明,且本案所請求之範圍,以申請專利範圍為準。
本發明之第一實施例為一電力特徵辨識裝置1,其說明請合併參考第1圖及第2圖。第1圖係描繪電力特徵辨識裝置1應用於一電力迴路9之示意圖,而第2圖係描繪第一實施例之一電力訊號取樣示意圖。如第1圖所示,電力特徵辨識裝置1包含一接收器11、一儲存器13及一處理器15。處理器15電性連接至儲存器13及接收器11。接收器11與電力迴路9電性連結,並用以持續地接收電力迴路9上之一電力訊號2,且電力訊號2係來自於與電力迴路9電性連結之電器組3。
本實施例主要闡述電力特徵辨識裝置1如何於電器訓練階段判斷電力訊號2是否處於穩定狀態,進而辨識一電器之一電力特徵。於電器訓練階段,電力特徵辨識裝置1將分別對電器31、電器33及電器35進行訓練,以學習電器組3之個別電器之電力特徵。以訓練電器31為例,當電器31開啟時,接收器11自電力迴路9持續接收電器31之電力訊號2。處理器15於收到電器31之電力訊號2之後,設定一第一階段之一取樣時間間隔T及一預設取樣次數。取樣時間間隔T係用以決定每隔多少時間間隔對電力訊號2進行一次取樣,而預設取樣次數係用以對電力訊號2每間隔該取樣時間間隔連續取樣幾次。在並非用以限定本發明之前提下,為更明確說明本實施例,以下將假設第一階段之預設取樣次數為4次進行說明。
如第2圖所示,首先處理器15對電器31之電力訊號2取樣以獲得第一階段之一待測電力資訊91,並將待測電力資訊91儲存於儲存器13。須說明者,待測電力資訊91於本發明之其他實施態樣中,亦可以是每隔取樣時間間隔T對電器31之電力訊號2取樣數次所擷取之複數個電力資訊。處理器15將待測電力資訊91儲存於儲存器13後,每隔取樣時間間隔T對電器31之電力訊號2取樣,以各自得到第一階段之一參考電力資訊,直至參考電力資訊之一數目等於預設取樣次數。換言之,此時每取樣一次,便得一參考電力資訊,直到得到4個參考電力資訊為止。處理器15於第一階段獲得複數個(即4個)參考電力資訊93,並將該等參考電力資訊93儲存於儲存器13。其中,該等參考電力資訊93係包含一參考電力資訊931、一參考電力資訊932、一參考電力資訊933及一參考電力資訊934。
接著,處理器15計算該等參考電力資訊93之一統計特性,並將待測電力資訊91與該等參考電力資訊93之統計特性進行比較,進而得到一比較結果。舉例而言,處理器15可比對待測電力資訊91是否落入該統計特性所界定之一機率分佈範圍內,其中該機率分佈範圍可根據該統計特性之平均值、變異數或是其他統計參數進行界定,但並不侷限於此處所揭露。此處所獲得之第一階段之比較結果,將與後續程序所得之比較結果共同作為判斷電器31是否已經完成訓練之依據。
於獲得上述比較結果後,處理器15從第一階段之該等參考電力資訊93中,選取參考電力資訊931,並將之設定為一第二階段之一待測電力資訊。須說明者,於本發明之其他實施態樣中,處理器15可從第一階段之該等參考電力資訊93中,同時選取多個參考電力資訊,並設定其為第二階段之多個待測電力資訊。
處理器15接著繼續對電器31之電力訊號2取樣,以獲得一新增電力資訊944,並將新增電力資訊944與第一階段未被選取之參考電力資訊932、參考電力資訊933及參考電力資訊934,設定為第二階段之複數個參考電力資訊94。換言之,第二階段之該等參考電力資訊包含參考電力資訊932、參考電力資訊933、參考電力資訊934及新增電力資訊944。須說明者,於此實施例中,由於處理器15僅選取一筆第一階段之參考電力資訊作為第二階段之待測電力資訊,因此處理器15須再對電器31之電力訊號2取樣一次以作為第二階段之新增電力資訊。倘若處理器15選取了多筆第一階段之參考電力資訊作為第二階段之待測電力資訊,處理器15便須再對電器31之電力訊號2取樣同樣的數目,以作為多筆新增電力資訊。
接著,處理器15計算第二階段之該等參考電力資訊94之一統計特性。類似的,處理器15判斷第二階段之待測電力資訊(亦即參考電力資訊931)是否落入該等參考電力資訊94之統計特性所界定之一機率分佈範圍內,此機率分佈範圍可為該統計特性之平均值、變異數或是其他統計參數進行界定,但並不侷限於此處所揭露。
最後,處理器15根據第一階段之比較結果及第二階段之比較結果,判斷第二階段之該等參考電力資訊94是否屬於一穩定狀態。由於穩定與不穩定的電力特徵具有不同的統計特性,因此,當第一階段與第二階段之比較結果均呈現待測電力資訊落入參考電力資訊之統計特性所界定之機率分佈範圍內,則可以合理推斷電器31已處於穩定狀態。此時,處理器15便可將第二階段之該等參考電力資訊94設定為電器31之電力特徵。此時,第一實施例之電力特徵辨識裝置1對於該電器31之訓練業已完成。
需說明者,於其他實施態樣中,本領域具通常知識者應可輕易推斷本發明之電力特徵辨識裝置1可根據更多個階段之比較結果作為判斷該電器31是否處於穩定狀態,並非僅侷限於此實施例所揭露之二個階段。
透過第一實施例之配置及運作,本發明之電力特徵辨識裝置1可根據比對待測電力資料與參考電力資料之統計特性,判斷一電器是否已處於穩定狀態。據此,將能有效解決習知技術中,依照使用者經驗判斷各電器之電力訊號是否穩定,造成使用者操作上的不便利或是電器學習上的不明確等問題。
本發明之第二實施例亦為一電力特徵辨識裝置1,其說明亦請參考第1圖及第3圖。第3圖係描繪第二實施例之一電力訊號取樣示意圖。本實施例主要用以闡述電力特徵辨識裝置1如何於電器辨識階段辨識出電力訊號4之一即時電力特徵。當對電器組3之所有電器分別進行訓練完成後,電力特徵辨識裝置1於後續便能對電力迴路9上之電器組3進行監視。於監視階段,電力特徵辨識裝置1持續地接收電力迴路9上之電力訊號4,並持續地辨識電力訊號4之電力特徵,以提供使用者電器組3之即時電力資訊。
處理器15於收到來自電力迴路9之電力訊號4之後,設定一第一階段之一取樣時間間隔T及一預設取樣次數。取樣時間間隔係用以決定每隔多少時間間隔對電力訊號4進行一次取樣,而預設取樣次數係用以對電力訊號4每間隔該取樣時間間隔連續取樣幾次。在並非用以限定本發明之前提下,為更明確說明本實施例,以下將假設第一階段之預設取樣次數為4次進行說明。
首先,處理器15每隔取樣時間間隔T對電力訊號4取樣,以各自得到第一階段之一參考電力資訊,直至該等參考電力資訊之一數目等於預設取樣次數(即4次)為止。換言之,此時每取樣一次,便得一參考電力資訊,直到得到4個參考電力資訊為止。處理器15於第一階段獲得複數個(即4個)參考電力資訊95,並將該等參考電力資訊95儲存於儲存器13。其中,該等參考電力資訊95係包含一參考電力資訊951、一參考電力資訊952、一參考電力資訊953及一參考電力資訊954。處理器15將該等參考電力資訊95儲存於儲存器13後,再對電力訊號4取樣以獲得一第一階段之一待測電力資訊91a,並將待測電力資訊91a儲存於儲存器13。
接著,處理器15計算該等參考電力資訊95之一統計特性,並將待測電力資訊91a與該統計特性進行比較,以得第一階段之一比較結果。舉例而言,處理器15可判斷待測電力資訊91是否落入該統計特性所界定之一機率分佈範圍內,以辨識電力訊號4之一即時電力特徵。電力特徵辨識裝置1便可利用該即時電力特徵判定是否有新電器啟動、關閉或不正常等情況發生。其中,該機率分佈範圍可以根據該統計特性之平均值、變異數或是其他統計參數進行界定,但並不侷限於此處所揭露。
由於動態地調整該預設取樣次數,將有效地減少抓錯電力特徵的機會。處理器15可進一步地根據待測電力資訊91a落於該統計特性所界定之該機率分佈範圍的不同,設定一第二階段之一預設取樣次數。換言之,處理器15會根據第一階段之比較結果,調整預設取樣次數。視不同情況而定,第二階段之預設取樣次數可比第一階段之預設取樣次數大、相同或小。
第二階段會有複數個參考電力資訊96,其數目等於第二階段之預設取樣次數。處理器15會再次對電力訊號4取樣以得第二階段之一待測電力資訊92a。接著,處理器15計算第二階段之該等參考電力資訊96之一統計特性,並將待測電力資訊92a與第二階段之統計特性進行比較,以再次辨識電力訊號4之另一即時電力特徵。處理器15藉由週而復始的監視著電力迴路9之電力訊號4,俾電力特徵辨識裝置1可隨時掌握電力迴路9之電力訊號4之一即時電力特徵,並判斷是否需要傳送或計算該電力特徵,以有效地將該即時電力特徵反應至使用者。
為了更明確地闡述如何根據該待測電力資訊落於該統計特性所界定之該機率分佈範圍的不同,設定該第二階段之該預設取樣次數。下文將以一第一變異數及一第二變異數界定該統計特性之該機率分佈範圍,其中該第二變異數大於該第一變異數。
如第3圖所示,若待測電力資訊91a落於該等參考電力資訊95之統計特性之一機率範圍,且此機率範圍為大於該第一變異數且小於該第二變異數,表示待測電力資訊91a為已知特性,於是處理器15將下一階段之該預設取樣次數設定與本階段之該預設取樣次數相同(亦即,第二階段之預設取樣次數等於第一階段之預設取樣次數,為4次)。
接著,處理器15將設定參考電力資訊952、953、954及待測電力資訊91a設為第二階段之複數個參考電力資訊96,該等參考電力資訊96之數目等於第二階段之預設取樣次數。於下一時間點(經過一個取樣時間間隔),處理器15再對電力訊號4取樣,以獲得一待測電力資訊92a。處理器15接著計算第二階段之該等參考電力資訊96之一統計特性,並將之與待測電力資訊92a比較以得第二階段之一比較結果。假設第二階段之比較結果為待測電力資訊92a落於一機率分布範圍(例如大於該第二變異數),表示待測電力資訊92a可能是同一個電器的特徵。於是,處理器15將下一階段(亦即第三階段)之預設取樣次數設定為大於本階段(亦即第二階段)之預設取樣次數。
接著,處理器15設定參考電力資訊952、953、954及待測電力資訊91a、92a設為第三階段之複數個參考電力資訊97,該等參考電力資訊97之數目等於第三階段之預設取樣次數(例如5次)。於再下一時間點,處理器15再對電力訊號4取樣,以獲得一待測電力資訊93a。處理器15接著計算第三階段之該等參考電力資訊97之一統計特性,並將之與待測電力資訊93a比較以得第三階段之一比較結果。若第三階段之比較結果為待測電力資訊93a落於一機率分布範圍(例如小於該第一變異數),表示待測電力資訊93a可能是新進電器的特徵,於是處理器15將下一階段(亦即第 四階段)之預設取樣次數設定為小於本階段(亦即第三階段)之預設取樣次數。於下一階段(亦即第四階段),處理器15便會設定待測電力資訊91a、92a、93a第四階段之複數個參考電力資訊98,該等參考電力資訊98之數目等於第四階段之預設取樣次數(例如3次)。
需說明者係,上述之說明僅用以更明確地表示本發明之實施態樣,並非用以侷限本發明。本領域具通常知識應可輕易置換其他參數界定該統計特性之該機率分佈範圍,並輕易設定下一階段之該預設取樣次數,而非僅如第3圖所示之態樣。
透過第二實施例之配置及運作,本發明之電力特徵辨識裝置1可根據比對待測電力資料與參考電力資料之統計特性,隨時掌握電力迴路9之電力訊號4之一即時電力特徵。據此,將能有效解決習知技術中,浪費過多的計算量或是因傳送過多無用的封包而降低效率等問題。
本發明之第三實施例為一種用於一裝置之電力特徵辨識方法,該裝置包含一接收器、一儲存器及一處理器,其中,該接收器、該儲存器及該處理器可分別為第一實施例之接收器11、儲存器13及處理器15。換言之,該裝置可以為第一實施例中之電力特徵辨識裝置1。
此外,第三實施例所描述之電力特徵辨識方法可由一電腦程式產品執行,當該裝置載入該電腦程式產品,並執行該電腦程式產品所包含之複數個指令後,即可完成第三實施例所述之電力特徵辨識方法。前述之電腦程式產品可儲存於電腦可讀取記錄媒體中,例如唯讀記憶體(read only memory;ROM)、快閃記憶體、軟碟、硬碟、光碟、隨身碟、磁帶、可由網路存取之資料庫或熟習此項技藝者所習知且具有相同功能之任何其它儲存媒體中。
第4A-4B圖係描繪第三實施例之流程圖。首先,由步驟S301令該接收器持續地接收一電力訊號。接著於步驟S302,令該處理器設定一第一階段之一取樣時間間隔及一預設取樣次數。步驟S303係用以令該處理器對該電力訊號取樣以得一第一階段之一待測電力資訊,再由步驟S304令該處理器將該待測電力資訊儲存於該儲存器。於步驟S303之候,由步驟S305令該處理器每隔該取樣時間間隔對該電力訊號取樣,以各自得該第一階段之一參考電力資訊,直至該等參考電力資訊之一數目等於該預設取樣次數,再由步驟S306令該處理器將該等參考電力資訊儲存於該儲存器。接著由步驟S307令該處理器計算該等參考電力資訊之一統計特性,並由步驟S308令該處理器判斷該待測電力資訊落入該統計特性所界定之一範圍內,以得該第一階段之一比較結果。
於步驟S308之後,步驟S309令該處理器選取前一階段之該等參考電力資訊之至少一個。於步驟S309之後,由步驟S310令該處理器設定該被選取之至少一參考電力資訊為本階段之一待測電力資訊,以及由步驟S311令該處理器對該電力訊號取樣以得至少一新增電力資訊。於步驟S310及S311之後,由步驟S312令該處理器將該至少一新增電力資訊與前一階段未被選取之該至少一參考電力資訊,設定為本階段之複數個參考電力資訊。於步驟S312之後,由步驟S313令該處理器計算本階段之該等參考電力資訊之一統計特性。於步驟S313之後,由步驟S314令該處理器判斷本階段之該待測電力資訊落入本階段之該統計特性所界定之一範圍內。
於步驟S314之後,由步驟S315令該處理器判斷本階段之該等參考電力資訊屬於一穩定狀態。其中,步驟S315係根據本階段所獲得之比較結果與先前階段所獲得之比較結果,判斷該等參考電力資訊屬於一穩定狀態。若判斷結果為是,則結束電器訓練。若判斷結果為否,則返回至步驟S309遞迴處理。
除了上述步驟,第三實施例亦能執行第一實施例所描述之所有操作及功能,所屬技術領域具有通常知識者可直接瞭解第三實施例如何基於上述第一實施例以執行此等操作及功能,故不贅述。
透過第三實施例之流程說明,本發明之電力特徵辨識方法可根據比對待測電力資料與參考電力資料之統計特性,判斷一電器是否已處於穩定狀態。據此,將能有效解決習知技術中,依照使用者經驗判斷各電器之電力訊號是否穩定,造成使用者操作上的不便利或是電器學習上的不明確等問題。
本發明之第四實施例亦為一種用於一裝置之電力特徵辨識方法,該裝置包含一接收器、一儲存器及一處理器,其中,該接收器、該儲存器及該處理器可分別為第一實施例之接收器11、儲存器13及處理器15。換言之,該裝置可以為第一實施例中之電力特徵辨識裝置1。
此外,第四實施例所描述之電力特徵辨識方法亦可由一電腦程式產品執行,當該裝置載入該電腦程式產品,並執行該電腦程式產品所包含之複數個指令後,即可完成第三實施例所述之電力特徵辨識方法。前述之電腦程式產品可儲存於電腦可讀取記錄媒體中,例如唯讀記憶體(read only memory;ROM)、快閃記憶體、軟碟、硬碟、光碟、隨身碟、磁帶、可由網路存取之資料庫或熟習此項技藝者所習知且具有相同功能之任何其它儲存媒體中。
第5圖係描繪第四實施例之流程圖。首先,由步驟S401令該接收器,持續地接收一電力訊號。於步驟S402中,令該處理器設定一取樣時間間隔及一預設取樣次數。於步驟S402後,由步驟S403令該處理器每隔該取樣時間間隔對該電力訊號取樣,以各自得一參考電力資訊,直至該等參考電力資訊之一數目等於該預設取樣次數,並由步驟S404令該處理器將該等參考電力資訊儲存於該儲存器。於步驟S403後,由步驟S405令該處理器對該電力訊號取樣以得一待測電力資訊,並由步驟S406令該處理器將該待測電力資訊儲存於該儲存器。於步驟S407中,令該處理器計算該等參考電力資訊之一統計特性。之後,由步驟S408令該處理器判斷該待測電力資訊落入該統計特性所界定之一範圍內,以得該第一階段之一比較結果。於步驟S409中,令該處理器根據該比較結果,改變該預設取樣次數,並返回至步驟S403遞迴處理。
除了上述步驟,第四實施例亦能執行第二實施例所描述之所有操作及功能,所屬技術領域具有通常知識者可直接瞭解第四實施例如何基於上述第二實施例以執行此等操作及功能,故不贅述。
透過第四實施例之配置及運作,本發明之電力特徵辨識方法可根據比對待測電力資料與參考電力資料之統計特性,隨時掌握該電力訊號之一即時電力特徵。據此,將能有效解決習知技術中,浪費過多的計算量或是因傳送過多無用的封包而降低效率等問題。
需特別加以說明者係,上述之實施例僅用來例舉本發明之實施態樣,以及闡釋本發明之技術特徵,並非用來限制本發明之保護範疇。任何熟悉此技術者可輕易完成之改變或均等性之安排均屬於本發明所主張之範圍,本發明之權利保護範圍應以申請專利範圍為準。
1...電力特徵辨識裝置
11...接收器
13...儲存器
15...處理器
2、4...電力訊號
3...電器組
31、33、35...電器
9...電力迴路
91、91a、92a、93a、94a...待測電力資訊
93、931、932、933、934、94...參考電力資訊
944...新增電力資訊
95、951、952、953、954、96、97、98...參考電力資訊
T...取樣時間間隔
第1圖係描繪電力特徵辨識裝置1應用於一電力迴路9之示意圖;
第2圖係描繪第一實施例之一電力訊號取樣示意圖;
第3圖係描繪第二實施例之一電力訊號取樣示意圖;
第4A-4B圖係描繪第三實施例之流程圖;以及
第5圖係描繪第四實施例之流程圖。

Claims (14)

  1. 一種電力特徵辨識裝置,包含:一接收器,用以持續地接收一電力訊號;一儲存器;以及一處理器,電性連接至該儲存器及該接收器,並用以:設定一第一階段之一取樣時間間隔及一預設取樣次數,對該電力訊號取樣以得該第一階段之一待測電力資訊,並將該待測電力資訊儲存於該儲存器,於取得該待測電力資訊後,每隔該取樣時間間隔對該電力訊號取樣,以各自得該第一階段之一參考電力資訊,直至該等參考電力資訊之一數目等於該預設取樣次數,並將該等參考電力資訊儲存於該儲存器,計算該等參考電力資訊之一統計特性,將該待測電力資訊與該統計特性進行比較,以得該第一階段之一比較結果,該第一階段之該比較結果係該待測電力資訊落入該統計特性所界定之一機率分佈範圍內,選取該第一階段之該等參考電力資訊之至少一個,設定該被選取之至少一參考電力資訊為一第二階段之一待測電力資訊,對該電力訊號取樣,以得至少一新增電力資訊,將該至少一新增電力資訊與該第一階段未被選取之該至少一參考電力資訊,設定為該第二階段之複數個參 考電力資訊,計算該第二階段之該等參考電力資訊之一統計特性,判斷該第二階段之該待測電力資訊落入該第二階段之該統計特性所界定之一機率分佈範圍內,以及判斷該第二階段之該等參考電力資訊屬於一穩定狀態。
  2. 如請求項1所述之裝置,其中該處理器於判斷該第二階段之該等參考電力資訊屬於該穩定狀態後,更用以:設定一第一階段之一取樣時間間隔及一預設取樣次數,對該電力訊號取樣以得該第一階段之一待測電力資訊,並將該待測電力資訊儲存於該儲存器,於取得該待測電力資訊前,每隔該取樣時間間隔對該電力訊號取樣,以各自得該第一階段之一參考電力資訊,直至該等參考電力資訊之一數目等於該預設取樣次數,並將該等參考電力資訊儲存於該儲存器,計算該等參考電力資訊之一統計特性,將該待測電力資訊與該統計特性進行比較,以得該第一階段之一比較結果,該第一階段之該比較結果係該待測電力資訊落入該統計特性所界定之一機率分佈範圍內,以及設定一第二階段之一預設取樣次數。
  3. 如請求項2所述之裝置,其中該處理器更設定該第二階段之該預設取樣次數等於該第一階段之該預設取樣次數。
  4. 如請求項2所述之裝置,其中該處理器更設定該第二階段之該預設取樣次數大於該第一階段之該預設取樣次數。
  5. 如請求項4所述之裝置,其中該第二階段之該預設取樣次數小於或等於一最大預設取樣次數。
  6. 如請求項2所述之裝置,其中該處理器更設定該第二階段之該預設取樣次數小於該第一階段之該預設取樣次數。
  7. 如請求項6所述之裝置,其中該第二階段之該預設取樣次數大於或等於一最小預設取樣次數。
  8. 一種用於一裝置之電力特徵辨識方法,該裝置包含一接收器、一儲存器及一處理器,該方法包含下列步驟:(a)令該接收器持續地接收一電力訊號;(b)令該處理器設定一第一階段之一取樣時間間隔及一預設取樣次數;(c)令該處理器對該電力訊號取樣以得該第一階段之一待測電力資訊;(d)令該處理器將該待測電力資訊儲存於該儲存器;(e)於取得該待測電力資訊後,令該處理器每隔該取樣時間間隔對該電力訊號取樣,以各自得該第一階段之一參考電力資訊,直至該等參考電力資訊之一數目等於該預設取樣次數;(f)令該處理器將該等參考電力資訊儲存於該儲存器;(g)令該處理器計算該等參考電力資訊之一統計特性;(h)令該處理器比較該待測電力資訊與該統計特性,以得該第一階段之一比較結果,該第一階段之該比較結果係該待測電力資訊落入該統計特性所界定之一機率分佈範圍內;(i)於步驟(h)後,令該處理器選取該第一階段之該等參考 電力資訊之至少一個;(j)於步驟(i)後,令該處理器設定該被選取之至少一參考電力資訊為一第二階段之一待測電力資訊;(k)於步驟(i)後,令該處理器對該電力訊號取樣以得至少一新增電力資訊;(l)於步驟(k)後,令該處理器將該至少一新增電力資訊與該第一階段未被選取之該至少一參考電力資訊,設定為該第二階段之複數個參考電力資訊;(m)於步驟(l)後,令該處理器計算該第二階段之該等參考電力資訊之一統計特性;(n)於步驟(m)後,令該處理器判斷該第二階段之該待測電力資訊落入該第二階段之該統計特性所界定之一範圍內;以及(o)於步驟(n)後,令該處理器判斷該第二階段之該等參考電力資訊屬於一穩定狀態。
  9. 如請求項8所述之方法,更包含下列步驟:(a1)於步驟(o)後,令該接收器持續地接收一電力訊號;(b1)於步驟(o)後,令該處理器設定一第一階段之一取樣時間間隔及一預設取樣次數;(c1)於步驟(o)後,令該處理器對該電力訊號取樣以得該第一階段之一待測電力資訊;(d1)於步驟(o)後,令該處理器將該待測電力資訊儲存於該儲存器;(e1)於步驟(o)後,於取得該待測電力資訊前,令該處理器 每隔該取樣時間間隔對該電力訊號取樣,以各自得該第一階段之一參考電力資訊,直至該等參考電力資訊之一數目等於該預設取樣次數;(f1)於步驟(o)後,令該處理器將該等參考電力資訊儲存於該儲存器;(g1)於步驟(o)後,令該處理器計算該等參考電力資訊之一統計特性;(h1)於步驟(o)後,令該處理器比較該待測電力資訊與該統計特性,以得該第一階段之一比較結果,該第一階段之該比較結果係該待測電力資訊落入該統計特性所界定之一機率分佈範圍內;以及(i1)於步驟(o)後,令該處理器設定一第二階段之一預設取樣次數。
  10. 如請求項9所述之方法,更包含下列步驟:(j1)於步驟(i1)後,令該處理器設定該第二階段之該預設取樣次數等於該第一階段之該預設取樣次數。
  11. 如請求項9所述之方法,更包含下列步驟:(j1)於步驟(i1)後,令該處理器設定該第二階段之該預設取樣次數大於該第一階段之該預設取樣次數。
  12. 如請求項11所述之方法,其中該第二階段之該預設取樣次數小於或等於一最大預設取樣次數。
  13. 如請求項9所述之方法,更包含下列步驟:(j1)於步驟(i1)後,令該處理器設定該第二階段之該預設取樣次數小於該第一階段之該預設取樣次數。
  14. 如請求項13所述之方法,其中該第二階段之該預設取樣次數大於或等於一最小預設取樣次數。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105445623A (zh) * 2016-01-25 2016-03-30 国网山东省电力公司高唐县供电公司 电力监测系统
CN110672934A (zh) * 2019-08-23 2020-01-10 北京中电飞华通信股份有限公司 一种非侵入式负荷辨识方法、终端及系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5485093A (en) * 1993-10-15 1996-01-16 The Texas A & M University System Randomness fault detection system
US6749681B1 (en) * 1999-09-16 2004-06-15 Alstom Technology Ltd Method of producing cement clinker and electricity
TWI302064B (en) * 2002-01-24 2008-10-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Power-line carrier communication apparatus
EP1202594B1 (en) * 2000-10-13 2009-01-28 Kurita Water Industries Electricity generation equipment management system
US20090057430A1 (en) * 2007-08-27 2009-03-05 Spring Loop Quail Limited Partnership Humidity sensor and fan control device
TW200931751A (en) * 2008-01-08 2009-07-16 Wen-Yu Zhang Island protective relaying system of grid-connected induction generators and detection method for island effect thereof

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19922978A1 (de) * 1999-05-19 2000-11-23 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Einrichtung zur automatischen Erkennung des Kfz-Ausrüstungsstandes
US7392143B2 (en) * 2006-03-14 2008-06-24 The University Of Texas System Board Of Regents Monitoring and fault diagnosis of single-and multi-converter power systems
US7630863B2 (en) * 2006-09-19 2009-12-08 Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. Apparatus, method, and system for wide-area protection and control using power system data having a time component associated therewith
WO2010042200A1 (en) * 2008-10-08 2010-04-15 Rey Montalvo Method and system for fully automated energy curtailment
TWI386652B (zh) * 2009-11-20 2013-02-21 Inst Information Industry 辨識電器狀態之方法、系統及電腦程式產品

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5485093A (en) * 1993-10-15 1996-01-16 The Texas A & M University System Randomness fault detection system
US6749681B1 (en) * 1999-09-16 2004-06-15 Alstom Technology Ltd Method of producing cement clinker and electricity
EP1202594B1 (en) * 2000-10-13 2009-01-28 Kurita Water Industries Electricity generation equipment management system
TWI302064B (en) * 2002-01-24 2008-10-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Power-line carrier communication apparatus
US20090057430A1 (en) * 2007-08-27 2009-03-05 Spring Loop Quail Limited Partnership Humidity sensor and fan control device
TW200931751A (en) * 2008-01-08 2009-07-16 Wen-Yu Zhang Island protective relaying system of grid-connected induction generators and detection method for island effect thereof

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