一种工业用电设备随器感知方法与流程

本发明涉及信号处理，具体涉及一种工业用电设备随器感知方法。

背景技术：

1、工业用电占比高，公变用户是电网公司重要服务对象，目前工业领域用电精准管理现场终端包括专变采集终端，以及园区内部电力能效监测终端。目前这些终端尚不能支持识别工业设备类型、工业设备运行状态和工业设备能耗的精准感知。转供电环节线损电费可由终端用户合理分摊，一般按照用电电量的一定比例计算，分摊尚未有科学依据，类似的问题工业领域电能替代设备等也需要考虑其对损耗的分摊。

技术实现思路

1、本发明的目的就是解决现有终端不能支持识别工业设备类型、工业设备运行状态和工业设备能耗的精准感知的技术问题，提出一种工业用电设备随器感知方法，可精准识别工业设备类型、工业设备运行状态和工业设备能耗，实现工业用电深度感知，支撑各类节能增效。

2、为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种工业用电设备随器感知方法，应用于工业园区，包括以下步骤：

3、步骤一：基于低压网络拓扑配置随器感知终端，监测所在位置的稳态基波、谐波电压相量、电流相量和暂态电压电流；

4、步骤二：根据随器感知终端的监测结果以及存储的指纹数据库来识别下属所属工业负荷类型，指纹数据库包括负后端所带负载启动、停止、负荷升高或者降低时的电压和电流变化特征；

5、步骤三：根据随器感知终端的监测结果计算随器感知终端对应负荷的电能损耗。

6、优选的，步骤一中的随器感知终端根据低压馈线分四级配置，且随器感知终端之间通过rs485或总线或本地无线通信网或远程通信网通信连接。

7、优选的，若步骤三中的随器感知终端对应负荷为四级低压馈线监测时，则步骤三中电能损耗通过回路阻抗来计算，且计算公式为：

8、

9、其中：uae为一级低压馈线的基波电压额定值，ua1-k为k次谐波额定值，zd1-1和zd1-k为回路阻抗，且计算方式为：

10、

11、其中：为一级低压馈线到四级低压馈线供电路径k次谐波回路阻抗相量；

12、rd1-k为一级低压馈线到四级低压馈线供电路径k次谐波回路电阻；

13、xd1-k为一级低压馈线到四级低压馈线供电路径k次谐波回路电抗；

14、为一级低压馈线的随器感知终端t1时刻k次谐波电压向量值；

15、为一级低压馈线的随器感知终端t2时刻k次谐波电压向量值；

16、为四级低压馈线的随器感知终端t1时刻k次谐波电流向量值；

17、为四级低压馈线的随器感知终端t2时刻k次谐波电流向量值；

18、k为谐波含量，其中k＝1为基波，k＝2为二次谐波，k＝60为3khz谐波。

19、优选的，步骤二中的工业负荷类型包括工业设备电源和工业设备本体，工业设备电源包括工业直流电源、工业脉冲电源、工业变频电源，工业设备本体包括电机拖动类设备、工业电炉、工业电焊机。

20、综上所述，本发明的优点：通过步骤一基于低压网络拓扑配置随器感知终端，步骤二根据随器感知终端的监测结果以及存储的指纹数据库来识别下属所属工业负荷类型，以及步骤三根据随器感知终端的监测结果计算随器感知终端对应负荷的电能损耗的方法来感知工业用电设备，由于步骤一通过随器感知终端实时的监测所在位置的稳态基波及谐波电压相量和电流相量，暂态电压电流，步骤二根据随器感知终端的监测结果以及存储的指纹数据库识别下属所属工业负荷类型，由于指纹数据库包括负后端所带负载启动、停止、负荷升高或者降低时的电压和电流变化特征，因此，根据监测结果与存储的指纹数据库进行对照，协同识别工业设备类型，协同主要在统一个时间断面数据的分析，如一台工业负荷运行时，其特征指纹(稳态谐波等)必然会在所连接的供电路径上的所有随器感知终端监测到，这样随器感知终端之间相互印证提升检测可靠性高，从而可精准识别工业设备类型、工业设备运行状态和工业设备能耗，实现工业用电深度感知，支撑各类节能增效、需求响应的应用。

技术特征：

1.一种工业用电设备随器感知方法，应用于工业园区，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种工业用电设备随器感知方法，其特征在于：步骤一中的随器感知终端根据低压馈线分四级配置，且随器感知终端之间通过rs485或总线或本地无线通信网或远程通信网通信连接。

3.根据权利要求1所述的一种工业用电设备随器感知方法，其特征在于：若步骤三中的随器感知终端对应负荷为四级低压馈线监测时，则步骤三中电能损耗通过回路阻抗来计算，且计算公式为：

4.根据权利要求1所述的一种工业用电设备随器感知方法，其特征在于：步骤二中的工业负荷类型包括工业设备电源和工业设备本体，工业设备电源包括工业直流电源、工业脉冲电源、工业变频电源，工业设备本体包括电机拖动类设备、工业电炉、工业电焊机。

技术总结
本发明涉及一种工业用电设备随器感知方法，包括以下步骤：步骤一基于低压网络拓扑配置随器感知终端，步骤二识别下属所属工业负荷类型，以及步骤三计算随器感知终端对应负荷的电能损耗；本发明的优点：根据监测结果与存储的指纹数据库进行对照，协同识别工业设备类型，协同主要在统一个时间断面数据的分析，比如一台工业负荷运行时，其特征指纹必然会在所连接的供电路径上的所有随器感知终端监测到，这样随器感知终端之间相互印证提升检测可靠性高，从而可精准识别工业设备类型、工业设备运行状态和工业设备能耗，实现工业用电深度感知，支撑各类节能增效、需求响应的应用。

技术研发人员：何明锋,江硕,黄毕尧,刘沛,张毅诚,王珂,吴朝阳,盛群,张拥政,孙云鹏,陆阳,贾旭敏,王宇飞,骆光跃,张午天
受保护的技术使用者：国网浙江省电力有限公司金华供电公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13