一种非侵入式负荷分解与监测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种非侵入式负荷分解与监测系统，属于电力负荷分解技术领域。
【背景技术】
[0002]对电力系统而言，电力能耗监测工作是开展节能工作的基础。作为电力公司节能方案的一种具体技术方法，非侵入式电力负荷分解与监测所得的负荷细节信息对电力公司优化电力系统管理、规划和运行都有重要意义。非侵入式负荷分解与监测技术是通过非侵入的安装方式对电力用户家庭用电负荷信息进行采集分解的一种技术方法，在实现非侵入式负荷分解与监测功能基础上，开发与各个功能模块相对应一套完整的实用系统架构才能使得该技术方案具体落实到电网的各项生产调度活动中。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种非侵入式负荷分解与监测系统，以加强负荷侧的管理。
[0004]本发明的技术方案:一种非侵入式负荷分解与监测系统，该系统包括系统资源子系统、任务处理子系统和人机交互子系统，所述系统资源子系统包括底层负荷特征数据库、软件算法库、负荷分解模型库和知识库，该子系统构成了负荷分解与监测系统中电力用户和应用软件系统之间的整个支撑层;所述任务处理子系统是负荷分解与监测系统的核心，包括综合决策层、地区统计层和监测分解层，各个层次之间通过双向通讯网络实现信息交流;所述人机交互子系统用于将负荷分解与监测结果向用户和电力公司反馈，并接受用户和电力公司的控制。
[0005]所述各个子系统之间采取基于Agent的协调管理机制。
[0006]所述的负荷分解与监测系统的硬件采用模块化架构，包括负荷分解模块、数据采集模块和通讯模块，各模块封装在一主机箱内。
[0007]所述的负荷分解模块采用InteIN2480双核CPU，该模块还配有USB接口和RS232接口，用于连接数据采集模块和通讯模块。
[0008]所述的通讯模块采用无线通讯。
[0009]所述负荷分解与监测系统的宏观架构采用三个层次，分别为户内层次、小区层次和宏观层次，所述的户内层次指的是通过检测实时的电压、电流和谐波特性分析出每一户中电器的起停信息和用电状态，所述小区层次指的是将每一户的负荷分解装置通过小区的网络连接起来，用电信息通过小区的网关，与互联网进行数据交互;所述宏观层次指的是将每个小区、每个住户的用电信息通过互联网汇总到电力公司数据中心的服务器上。
[0010]所述当负荷分解与监测系统向用户反馈方案时，可将反馈信息传输到用户的智能手机或平板电脑上，用户通过自己的智能手机或者平板电脑上运行负荷分解与监测专用APP，或者在网页上注册后登陆电力公司的负荷分解与监测官方网页，获取电力公司推送的用电增值信息。
[0011]所述的当负荷分解与监测系统向电力公司反馈方案时，电力公司可对最新上市的家用电器进行测试、分析，获得新上市电器的特征库，并将这些特征库定期以补丁包的形式推送到各家各户的负荷分解与监测系统，以提高系统负荷分解的准确率。
[0012]本发明的有益效果是:本发明的非侵入式负荷分解与监测系统包括系统资源子系统、任务处理子系统和人机交互子系统，系统资源子系统包括底层负荷特征数据库、软件算法库、负荷分解模型库和知识库，该子系统构成了系统中电力用户和应用软件系统之间的支撑层;任务处理子系统是非侵入式负荷分解与监测系统的核心，包括综合决策层、地区统计层和监测分解层，各个层次之间通过双向通讯网络实现信息交流;人机交互子系统用于将负荷分解与监测结果向用户和电力公司反馈，并接受用户和电力公司的控制。本发明通过上述架构有助于电力公司进一步了解用户负荷的构成，加强负荷侧管理，以此深层次引导用户合理消费、合理安排负荷的使用时间达到调节峰谷差和降低网损等目的；有助于改善电力负荷的预测精度，为电力系统仿真分析、系统规划提供更准确的数据;有助于规划一个清晰的负荷分解与监测的组织架构，并将负荷分解与监测技术具体的落实到电力生产调度活动中。
【附图说明】
[0013]图1是非侵入式负荷分解与监测系统底层硬件架构示意图；
[0014]图2是非侵入式负荷分解与监测系统负荷分解模块架构示意图；
[0015]图3是非侵入式负荷分解与监测系统户内架构示意图；
[0016]图4是非侵入式负荷分解与监测系统宏观架构示意图；
[0017]图5是非侵入式负荷分解与监测系统软件算法库即负荷特征数据示意图；
[0018]图6是非侵入式负荷分解与监测系统向用户反馈系统方案示意图；
[0019]图7是非侵入式负荷分解与监测系统向电力公司提供系统方案示意图；
[0020]图8是非侵入式负荷分解与监测系统各功能组件整合方案示意图；
[0021 ]图9是非侵入式负荷分解与监测系统基于多智能体的协调管理机制示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做进一步的说明。
[0023]本发明的非侵入式负荷分解与监测系统如图8所示，包括系统资源子系统、任务处理子系统和人机交互子系统，其中系统资源子系统包括底层负荷特征数据库、软件算法库、模型库和知识库，该子系统构成了系统中电力用户和应用软件系统之间的整个支撑层次，是非侵入式电力负荷分解与监测系统的重要组成部分;任务处理子系统是整个系统的核心，包括综合决策层、地区统计层和监测分解层，各个层次之间通过双向通讯网络实现信息交流;人机交互子系统用于将负荷分解与监测结果向用户和电力公司反馈，并接受用户和电力公司的控制。各个子系统之间采取基于Agent的协调管理机制来实现小区单元之间的信息实时交互与通信，保证实用系统的高效运行。
[0024]系统底层硬件架构为保证负荷分解与监测功能的稳定实现提供了扎实的硬件基础。如图1所示，硬件设计采用模块化架构，可分为负荷分解模块、数据采集模块、无线通讯模块、以太网通讯接口和显示模块等，除了负荷分解模块为系统的核心之外，其他模块都可以根据需要自由组合，以满足用户不同的需求。
[0025]负荷分解模块是整个系统的核心模块，是负荷分解算法运行与实施的模块。负荷分解模块基于高性能的嵌入式系统开发，具有较强的数据处理能力、通讯接口能力和数据存储能力，如图2所示。本实施例中负荷分解模块的CHJ采用InteI N2480双核CPU，主频2.16GHz，具有很强的计算能力，可实时分析采集来的电压和电流波形，为各种复杂负荷分解算法提供强大的计算支持，模块装备有2G DDR3L低功耗RAM，为了能够存储更多的负荷分解数据库信息，还配有32G Flash RAM，这些强大的硬件资源，为符合分解算法的运行提供了强有力的支持。该负荷分解模块还配有多个USB接口和一个RS232接口，通过这些接口，可以和数据采集模块、通讯模块或者是显示模块相连。有了这些通讯接口的支持，使得系统的配置变得更加灵活。比如数据的来源可以是多种多样的，即可以使用USB接口连接数据采集模块，直接从220V母线上采集实时的电压和电流数据，也可以连接通讯模块，通过RS232总线从智能空开上取得实时的用电数据。
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