祁 兵, 董 超, 武 昕, 崔高颖

(1. 华北电力大学电气与电子工程学院, 北京市 102206; 2. 国网江苏省电力公司电力科学研究院, 江苏省南京市 211103)

0 引言

电力是当今社会中应用最为广泛的能源之一。为了给用户提供更加可靠、绿色的电能和减缓全球变暖及气候改变所带来的影响,在智能电网[1-2]中,非侵入式负荷监测(NILM)系统具有广泛的应用前景,能为用户、电力公司等多方面带来效益。NILM是指利用安装在电力入口处的监测设备,分析并处理总负荷数据,从而得到系统内部用电设备状态的方法。从用户的角度出发,可为用户提供故障检测与诊断、用能方案优化服务,实现对用户用能行为的管理,提高用能效率。从需求侧管理[3-5]的角度出发,提供各负荷点较为准确的负荷构成信息及其随时间变化的情况,为实施需求响应提供了基础信息。从电力决策的角度出发,可以使决策者了解电力系统内部各类负荷的含量和状态,以及每类负荷的用电量与用电时间,从而帮助决策者科学安排负荷投切,实现电力系统高效、稳定运行。从电力规划角度出发,可以提供各个层面的电力系统的电力数据,使规划人员能够了解负荷的用电规律及趋势。

在早期的智能家庭用户中,家庭网关连接家用负荷与分布式新能源设备,通过安装在家庭用电负荷上的检测装置识别并分析出家庭用户的电力能源消耗[6]。这种方法的缺点是被监测系统内的用电设备过多时,硬件成本高、安装和系统维护成本也大幅增加,即便目前家庭设备用电监测装置可以内嵌,或者可用智能插座代替,但其与NILM系统相比,系统结构较为复杂,安装和维护也有诸多不便。……