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申请/专利权人：广东泰迪智能科技股份有限公司

摘要：本申请提供一种基于非侵入式电力负荷检测与分解方法，包括：通过负荷检测数据获取用户的用电设备的电力状态，获取的用电设备状态中的空缺值进行检测，还包括：空缺值与档位变化的分析，经过空缺检测后进行数据填补；对检测出现的空缺值与对应设备暂态进行关联分析，所述对检测出现的空缺值与对应设备暂态进行关联分析，根据可行性评估结果以及获取的用电设备当前状态下的负荷检测数据进行监控，用电设备的负荷特征分析；通过分析得出的结果进行相应的电力保护，以及通过分析风险等级进行用电设备保护。本发明能够在电力设备出现空缺值时，进行预警，保护电力设备。

主权项：1.一种基于非侵入式电力负荷检测与分解方法，其特征在于，所述方法包括：通过负荷检测数据获取用户的用电设备的电力状态，所述通过负荷检测数据获取用户的用电设备的电力状态，具体包括：使用负荷检测数据进行聚类分析推测用电设备状态；针对获取的用电设备状态中的空缺值进行检测，所述针对获取的用电设备状态中的空缺值进行检测，具体包括：运用获取到的负荷检测数据，来综合分析负荷检测数据的空缺情况；通过空缺值对应的时间点与当前电力设备的运行状态进行对比，分析其中出现空缺的情况下电力设备的具体状态，并且在此状态下的用电设备是否是因为自身特征导致的数据无法搜集或是出现突发情况使得数据无法搜集；还包括：空缺值与档位变化的分析；用获取的数据来判断是否存在空缺值；经过空缺检测后进行数据填补；所述空缺值与档位变化的分析，具体包括：非侵入式负荷检测设备在实际的检测数据中，获取的用电设备数据由于检测设备的特征或是由于用电设备出现了特殊状况导致了当前时间段无法获取数据，从而导致了在某一段时间内无法获取具体测量的数值，最终在获得的数据中存在某一个时间段内出现数据空缺的情况；所述用获取的数据来判断是否存在空缺值，具体包括：通过获取的数据进行空缺检测，因获取的时间点数据是以字符串形式来获取的，需要通过读取字符串并进行日期转化，从而对时间点进行加减运算，并通过判断两个时间点的间隔是否大于1秒，若大于一秒，那么对应的时间段就出现了数据空缺值的情况，若等于一秒则未出现空缺值情况；针对空缺值是否存在，首先需要对单一用电设备进行判断；通过以下步骤来进行计算：步骤1：通过负荷检测设备获取各个用电设备的用电数据；步骤2：预设空数组H，将每一个单一设备的用电数据写入到Excel表格中，通过对Excel表格中用于记录时间的字符一列进行读取,预设当前获取的设备总时间数据为A，则A的行数是变化的但列数只有一列；步骤3：进入循环，预设i为第i个用电设备的数据表格，预设总共有N个用电设备；即i＝1,2...N；步骤4：在步骤3的循环中，预设j为第i个设备的第j个时间数据，进入循环；获取第i个用电设备第j个字符串类型的时间数据，即j＝1,2...lengthA-1，并将字符串类型的时间数据修改为数值类型，将位置相邻的两个时间数据求差值，并取绝对值；将计算得到的数值不论是否大于1都记录到数组H的第i行第j个位置；步骤5：当步骤4循环完成后，得到数组H的第i行的值；步骤6：当步骤3循环完成后，最终得到二维数组H，其中H有N行，列数是获取时间点最大的设备的时间数据量；步骤7：将数组带入循环语句检测各个设备的在不同时间段出现的空缺值，判断其中H数组中第i行若有大于1的数字，则对应位置有空缺值，否则没有；所述经过空缺检测后进行数据填补，具体包括：由于在出现空缺值的时间段内，用电设备会因不同的情况使得负荷检测设备无法获取实时数据，从而导致了数据出现空缺值，因空缺时间出现的前段时间和空缺时间结束的后一段时间内有实际的数据，则运用此数据计算出新的值对空缺值进行填补；由于空缺的时间不固定，会出现只空缺一秒的情况或者空缺10分钟的情况差别；在对空缺值进行填补时需要综合当前时间点用电设备的运行状态，并且需要根据当前时间点对应档位下的用电规律进行数据填补，以此通过现有的数据对出现的空缺进行填补，并且其中需要判断在空缺时间段内用电设备是否出现了用电状态的变化，根据用电设备空缺之间段内的状态变化来进行对应的数据填补，并将填补好的数据分析其中填补准确度；对检测出现的空缺值与对应设备暂态进行关联分析，所述对检测出现的空缺值与对应设备暂态进行关联分析，具体包括：用获取的数据来判断是否存在空缺值中计算得出的二维数组H，通过二维数组的H与原本的用电设备检测数据进行对比；在出现空缺值的时间段内判断是否出现了用电设备暂态；通过判断用电器出现的暂态时间点与负荷检测的数据出现空缺值时间段进行关联性分析，并计算两者之间的关联程度，通过计算得出的关联程度来综合分析空缺值时间段与暂态发生时间点的关联性；将搜集到的数据的每一个状态改变位置进行记录，并且还需要将每一次出现空缺值的时间段的开始时间与结束时间进行记录，并分别与暂态时间点进行对比；并且不同用电设备的暂态对负荷检测设备的影响也有相应的关联，因此使用关联性分析时需要先综合所有设备的暂态与空缺值进行相关性分析，分析过后在通过控制单一设备再进行相关性分析，综合比较两次相关性分析的结果来综合判断，得出在不同的用电设备下的不同关联性系数，从而得出各个用电设备出现暂态与空缺值之间的关联性大小；包括：基于空缺值与用电设备暂态出现时间进行数据准备；空缺值时间段内有档位切换与无档位切换两种情况的数据准备；空缺值出现情况与暂态进行关联性分析；所述基于空缺值与用电设备暂态出现时间进行数据准备，具体包括：通过负荷检测设备对不同设备单独运行搜集到的数据及在当前时间下设备的运行状态变化情况进行标记，因此得到一个含有空缺值并获取空缺值出现时间段与用电器出现暂态的时间点；并将每一个用电器暂态发生的时间点写入表格；再根据将获取的数据来判断是否存在空缺值所述，检测出的每一个用电设备在出现空值的位置下，获取用电器出现空缺值的起始时间点与用电设备当前的运行状态进行判断，根据空缺值的起始时间点和结束时间点与用电器各个运行状态的持续时间段进行对比得出用电设备在空缺值出现时的运行状态，并分别将空缺值出现的起始时间点，结束时间点以及状态的变化情况记录到表格中；因此会出现两种情况：情况一：空缺值持续的时间段就在用电设备的一个状态的时间内，并没有出现运行状态的改变；情况二：空缺值持续的时间段内出现了用电设备的两种运行状态，即出现空缺值的时间段内用电设备进行了运行状态的切换；所述空缺值时间段内有档位切换与无档位切换两种情况的数据准备，具体包括：将负荷检测得到的数据中的每一个空缺位置进行数据整理，所述基于空缺值与用电设备暂态出现时间进行数据准备的情况一中需要将空缺值开始时间点，空缺值结束时间点，出现空缺值时用电设备的当前档位以及用电设备名称写入到Excel表格中；所述基于空缺值与用电设备暂态出现时间进行数据准备的情况二中需要将空缺值开始时间点，切换挡位时间点，切换之前的档位，空缺值结束时间点，切换后的档位，切换后的档位以及用电设备名称记录到Excel表格中；由此得到两个Excel表格分别为两种情况下得到的设备状态数据；所述空缺值出现情况与暂态进行关联性分析，具体包括：所述空缺值时间段内有档位切换与无档位切换两种情况数据准备，将情况一下的数据进行读取，将空缺值出现的起始时间点与最近切换挡位的时间点进行对比；对此需要对出现空缺值的时间以及切换挡位的时间进行量化分析，通过每一个空缺值时间点与最近一次的档位切换时间点进行对比，绘制出空缺值散点图，并将散点图进行线性回归分析，并得出一个暂态时间点分别与空缺值开始时间点，结束时间点，时间点中位数的相关性函数关系式，并通过相关性进行判断此线性回归是否合理；通过相关性分析得出的关系式参数综合判断关联程度；将每一个档位切换时间点定为函数值，将每一个空缺值出现时间点，结束时间点以及时间点中位数分别定为自变量，分别与函数值进行回归分析；同理可得，将情况二下的数据进行读取；并将同暂态下的不同数据取空缺值开始时间点，结束时间点分别与切换挡位时间点的中位数作为自变量，同样将切换挡位时间点作为中位数进行关联性分析；计算得出其中的函数关系式；并对比两个情况下的关系式情况；根据关联分析得出不同电力设备的空缺值与负荷检测数据变化周期进行预测，所述根据关联分析得出不同电力设备的空缺值与负荷检测数据变化周期进行预测，具体包括：根据所述空缺值出现情况与暂态进行关联性分析，得到y＝ax+b的形式的函数关系式以及两种情况下的空缺值数据，在此基础上进行深入分析，分别将空缺值起始时间段，结束时间段，时间中位数分别作为三个自变量，与最近距离的时间暂态进行多元线性回归分析；包括：回归分析流程；所述回归分析流程，具体包括：通过多元非线性回归分析来计算每一个用电设备的空缺值的三个时间点参数与用电设备状态改变时间点的函数关系式，通过函数关系式来对用电设备的空缺值进行回归预测；即建立一个函数式yi＝b0+b1*x1i+b2*x2i+b3*x3i的待定关系式，读取每一个用电设备的每一个状态改变时间点对应的秒数作为y值，读取每一个空缺值开始时间点，结束时间点，以及空缺时间段中位数对应的秒数分别作为自变量x1，x2，x3的值；在运用多元线性回归求解函数对常数b0，b1，b2，b3进行计算，得出回归函数关系式的具体参数值；通过函数关系式进行带入，得出不同档位情况下的空缺值出现情况及持续时间；基于预测的结果进行可行性评估，所述基于预测的结果进行可行性评估，具体包括：结合二次负荷测试仪的可行性评估流程；根据可行性评估结果以及获取的用电设备当前状态下的负荷检测数据进行监控，所述根据可行性评估结果以及获取的用电设备当前状态下的负荷检测数据进行监控，具体包括：对状态评估的风险进行监控；根据监控的用电设备的状态负荷进行分析，所述根据监控的用电设备的状态负荷进行分析，具体包括：对监控的用电设备的负荷所出现的多种可能性进行分析，主要根据监控的数据以及空缺值出现的评估结果来综合判断用电设备是否出现了短路或设备着火的情况；根据二次负荷检测仪在空缺值期间测量得到的用电设备负荷情况来对用电设备是否出现着火或者短路到的情况进行分析；通过对空缺值前后的负荷检测数据以及空缺期间的二次负荷检测仪的数据进行综合评判，并分别对同一用电设备不同的故障情况下进行负荷检测，根据负荷检测的结果与正常状态进行对比，并通过空缺值的出现位置以及空缺值出现的前后负荷检测数据分析空缺值出现时用电设备在空缺值出现的时间段可能的故障状态，并以此对用电设备出现的突发情况进行分析预测；包括：用电设备的负荷特征分析；所述用电设备的负荷特征分析，具体包括：根据用电设备在同一运行状态下无空缺值与有空缺值的时间段的负荷检测数据进行负荷特征分析；将空缺时段的负荷检测数据与未空缺时段的负荷差异进行对比分析，评判用户使用用电设备在使用过程中发生故障的可能性，并以此来进行用电设备异常预警；根据获取的负荷检测数据中与空缺值的数据时间差最接近的一段负荷检测数据进行比对求差取绝对值，并计算绝对值与无空缺情况下的数据计算其变化比例，按照差别比例进行风险评估，差异比例越大，风险等级越高，从而对各个用电设备评估风险等级，并对当前风险评估下的负荷特征用于判断当前用户的用电设备是否运行正常；若用电设备的负荷检测数据中电流在空缺值中计算的差异比例超过了20％，则每超出10％就增加一个风险等级以此进行风险等级评估，根据风险等级的评估情况，对用电设备进行适当降低输电功率来进行风险管控，并将当前用电设备的当前风险等级下的负荷检测数据存入数据库；通过分析得出的结果进行相应的电力保护，包括：通过分析风险等级进行用电设备保护。

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