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专利号: 2019100266116
申请人: 曹雄志
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-02-02
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于4G通信技术的配电网监控管理系统,其特征是,包括监测设备(2)、射频识别装置(3)和电网监控系统(1);所述监测设备(2)包括电参数采集模块、MCU、无线接收模块、4G通信模块和电源模块;

所述射频识别装置(3)配置有无线发射模块,用于根据预设的识别方法以识别家庭用户内的电器设备(4),并将识别到的电器设备(4)的设备信息无线传输至MCU;所述MCU根据接收到的设备信息建立并更新相应的电器设备表;所述电器设备(4)配置有唯一的射频标签,射频标签内包含有对应电器设备(4)的设备数据,包括电器设备(4)名称、用途、电压、电流、功率、及相应的识别特征;

所述电参数采集模块用于采集家庭用电的总电参数信息;所述MCU将总电参数信息进行处理后,根据预设的识别方法对接收到的总电参数信息进行分析处理,以识别出各个电器的用电信息,并将该用电信息与电器设备表校验,然后通过4G通信模块将用电信息和校验结果发送至电网监控系统(1);

所述射频识别装置(3)的识别方法包括:

S010、在家庭用户的门口建立特定的识别区域,当识别到配置有射频标签的电器设备(4)时,通过轨迹算法识别该电器设备(4)的运动轨迹,从而判断该电器设备(4)是入户还是出户;

S020、根据电器设备(4)的出户和入户情况,向MCU发送相应代表出户和入户的设备信息,设备信息内包含了对应电器设备(4)的设备数据;

MCU根据接收到的设备信息建立并更新相应的电器设备表;

所述MCU的识别方法包括:

S110、持续跟踪用户家庭电流信号、电压信号的变化,并在检测到变化时,分别从中提取出对应的瞬态特征、高阶统计特征;

S120、利用遗传算法对提取出的瞬态特征、高阶统计特征进行选择,以获得最优的特征分量;

S130、使用决策树对获得的特征分量进行分类,并将分类出的特征向量在特征库中匹配,以判断每一个特征分量对应的电器设备(4)所属的类型。

2.如权利要求1所述的一种基于4G通信技术的配电网监控管理系统,其特征是,在步骤S110中,瞬态特征的提取方法为:S111、持续跟踪检测电流的变化,当电流变化ΔI大于预设值A时,判断为有电器设备(4)启动;电流检测的公式为:ΔI=IT+1‑IT; 其中,T为采样周期,avg(i)为一个周期T内的平均电流,i(x)为单次采样的电流,K为一个周期T内的采样次数;

S112、立即测量电流变化的瞬时值,当ΔI的绝对值ΔI’小于预设值B时结束测量,从而获得电器设备(4)启动时的瞬态波形I’;获取公式为:ΔI’=|IT+1‑IT|,瞬态波形S113、从瞬态波形I’提取出电流变化量的瞬态特征;提取公式为:平均值最大值Imax=MAX(|i(n)|n=1,2,3,…,K),均方根值 其中,i(n)为瞬态电流。

3.如权利要求1所述的一种基于4G通信技术的配电网监控管理系统,其特征是,在步骤S110中,高阶统计特征的提取方法为:S114、计算电压信号的二阶累积量,公式为

S115、计算计算电压信号的四阶累积量,公式为

其中,t=0,1,2,…,K‑1;x[j]为电压信号;mod[j+t,K]为j+t除K的余数。

4.如权利要求1所述的一种基于4G通信技术的配电网监控管理系统,其特征是,在步骤S120中,遗传算法的设置参数如下:种群为200个长度为72的二值序列,使用均匀分布随机函数、均匀两点交叉函数,交叉概率为0.82,变异概率为0.26,迭代100次。

5.如权利要求1所述的一种基于4G通信技术的配电网监控管理系统的管理方法,其特征是,包括:A1、利用射频识别技术识别家庭用户内的电器设备(4),并据此生成相应的电器设备表;

A2、采集家庭用电的总电参数信息,并根据预设的识别方法对接收到的总电参数信息进行分析处理,以识别出各个电器的用电信息,并将该用电信息与电器设备表校验;

A3、将用电信息和校验结果通过远程传输的方式发送至电网监控系统(1);射频识别的具体步骤包括:S010、在家庭用户的门口建立特定的识别区域,当识别到配置有射频标签的电器设备(4)时,通过轨迹算法识别该电器设备(4)的运动轨迹,从而判断该电器设备(4)是入户还是出户;

S020、根据电器设备(4)的出户和入户情况,向MCU发送相应代表出户和入户的设备信息,设备信息内包含了对应电器设备(4)的设备数据;

MCU根据接收到的设备信息建立并更新相应的电器设备表;

对电器的识别方法包括:

S110、持续跟踪用户家庭电流信号、电压信号的变化,并在检测到变化时,分别从中提取出对应的瞬态特征、高阶统计特征;

S120、利用遗传算法对提取出的瞬态特征、高阶统计特征进行选择,以获得最优的特征分量;

S130、使用决策树对获得的特征分量进行分类,并将分类出的特征向量在特征库中匹配,以判断每一个特征分量对应的电器设备(4)所属的类型。