智慧用电控制管理系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种智慧用电控制管理系统及方法，属于智慧电网技术领域。本发明专利技术中用电采集终端将读取到的各个用电设备的实时用电数据通过网关通讯设备转发至智慧用电管理平台，通过智慧用电管理平台基于根据处理后的实时用电数据得到各个用电设备的运行状态以及负荷特征对各个用电设备进行用电能耗评估以及用电安全评估，并将评估结果发送至监控终端，监控终端基于评估结果生成相应的控制指令，并将该控制指令下发至用电采集终端，实现对各个用电设备的控制，并且智慧用电管理平台还能够基于控制结果生成相应的可视化显示界面，并将可视化显示界面发送至用户终端，以供用户进行查看，能够有效应对多电器的场景，实现对用电设备的有效控制。现对用电设备的有效控制。现对用电设备的有效控制。

【技术实现步骤摘要】
智慧用电控制管理系统及方法


[0001]本专利技术涉及智慧电网
，尤其涉及一种智慧用电控制管理系统及方法。

技术介绍

[0002]非侵入式负荷监测（non
‑
intrusive load monitoring，NILM）技术能实时监测用户的用电行为，且设备安装成本低、用户接受度高，已成为实现用户和电网友好互动的重要技术手段。
[0003]目前非侵入式负荷监测技术中所采取的主要方式是将各电器的运行状态用状态码表示，并将待分解总信号与电器状态码在深度序列翻译模型上进行映射训练以及基于多目标进化算法的分解框架来实现负荷分解等。但是这种方法无法有效应对电器较多的场景，存在响应慢以及精度较低的问题，无法实现用电的有效管控。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种智慧用电控制管理系统及方法，旨在解决无法有效应对电器较多的场景，存在响应慢以及精度较低的问题，无法实现用电的有效管控的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种智慧用电控制管理系统，所述智慧用电控制管理系统包括用电采集终端、网关通讯设备、智慧用电管理平台以及监控终端；所述用电采集终端，用于读取抄表器所采集到的各个用电设备的实时用电数据，并判断所述抄表器在进行实时用电数据的采集时是否达到预设采样周期，若达到预设采样周期，则将读取到的各个用电设备的实时用电数据通过所述网关通讯设备转发至所述智慧用电管理平台；所述智慧用电管理平台，用于接收所述用电采集终端上传的各个用电设备的实时用电数据，对所述各个用电设备的实时用电数据进行数据处理，根据处理后的实时用电数据对各个用电设备进行运行状态划分以及负荷分解，得到各个用电设备的运行状态以及负荷特征，基于所述各个用电设备的运行状态以及负荷特征对各个用电设备进行用电能耗评估以及用电安全评估，得到评估结果，并将所述评估结果发送至所述监控终端；所述监控终端，用于接收所述智慧用电管理平台发送的评估结果，基于所述评估结果生成相应的控制指令，并将所述控制指令通过所述网关通讯设备转发至所述用电采集终端，以使所述用电采集终端对应的各个用电设备响应所述控制指令并执行相应的操作，以实现对各个用电设备的控制；所述监控终端，用于将控制结果反馈至所述智慧用电管理平台；所述智慧用电管理平台，用于接收所述监控终端反馈的控制结果，基于所述控制结果生成相应的可视化显示界面，并将所述可视化显示界面发送至用户终端，以供用户进行查看。
[0006]可选地，所述智慧用电管理平台，用于获取各个用电设备的设备类型和历史用电
数据，根据所述历史用电数据获取各个用电设备的历史运行状态与各个用电设备的设备类型之间的对应关系构建特征数据集，通过将所述特征数据集与所述处理后的实时用电数据进行特征比对得到各个用电设备的运行状态；所述智慧用电管理平台，用于从所述处理后的实时用电数据中获取各个用电设备的用电功率，并结合各个用电设备的运行状态进行负荷分解，得到各个用电设备的负荷特征。
[0007]可选地，所述智慧用电管理平台，用于构建所述处理后的实时用电数据对应的数据矩阵，分别按照不同的降维方式对所述数据矩阵进行降维，得到多组降维后的数据矩阵，从各组降维后的数据矩阵分别提取出相应的用电设备特征，基于目标聚类中心对提取到的多个用电设备特征进行聚类，得到用电设备的设备类型，基于所述设备类型将所述特征数据集与所述处理后的实时用电数据进行特征比对，得到各个用电设备的运行状态。
[0008]可选地，所述智慧用电管理平台，用于获取所述处理后的实时用电数据对应的邻域数据，确定所述邻域数据的样本点密度，基于所述样本点密度判断所述邻域数据的数据类型，所述数据类型包括全邻域数据与部分邻域数据，若所述邻域数据为全邻域数据，则通过第一参数计算所述邻域数据的邻域半径，若所述邻域数据为部分邻域数据，则通过第二参数计算所述邻域数据的邻域半径，所述第一参数大于所述第二参数，根据所述邻域半径确定目标聚类中心。
[0009]可选地，所述智慧用电管理平台，用于确定各个用电设备的运行状态的复杂度，基于所述复杂度将各个用电设备划分为处于第一运行状态的用电设备与处于第二运行状态的用电设备，所述第一运行状态的复杂度大于所述第二运行状态的复杂度，结合从所述处理后的实时用电数据中获取的各个用电设备的用电功率分别构建所述处于第一运行状态的用电设备所对应的第一功率序列，以及所述处于第二运行状态的用电设备所对应的第二功率序列，利用高斯分布分别对所述第一功率序列和所述第二功率序列进行求解，得到各个用电设备的负荷特征。
[0010]可选地，所述智慧用电管理平台，用于基于所述各个用电设备的负荷特征对各个用电设备进行用电能耗评估，得到各个用电设备的能耗值，根据所述能耗值得到各个用电设备的第一评估值；所述智慧用电管理平台，用于基于各个用电设备的运行状态检测各个用电设备是否存在运行异常情况，基于检测结果得到各个用电设备的运行安全值，根据所述运行安全值得到各个用电设备的第二评估值；所述智慧用电管理平台，用于根据所述第一评估值和所述第二评估值得到目标评估值，并将所述目标评估值作为评估结果。
[0011]此外，为实现上述目的，本专利技术还提出一种智慧用电控制管理方法，所述方法应用于如上文任一项所述的智慧用电控制管理系统，所述智慧用电控制管理方法包括：所述用电采集终端读取抄表器所采集到的各个用电设备的实时用电数据，并判断所述抄表器在进行实时用电数据的采集时是否达到预设采样周期，若达到预设采样周期，则将读取到的各个用电设备的实时用电数据通过所述网关通讯设备转发至所述智慧用电管理平台；所述智慧用电管理平台接收所述用电采集终端上传的各个用电设备的实时用电
数据，对所述各个用电设备的实时用电数据进行数据处理，根据处理后的实时用电数据对各个用电设备进行运行状态划分以及负荷分解，得到各个用电设备的运行状态以及负荷特征，基于所述各个用电设备的运行状态以及负荷特征对各个用电设备进行用电能耗评估以及用电安全评估，得到评估结果，并将所述评估结果发送至所述监控终端；所述监控终端接收所述智慧用电管理平台发送的评估结果，基于所述评估结果生成相应的控制指令，并将所述控制指令通过所述网关通讯设备转发至所述用电采集终端，以使所述用电采集终端对应的各个用电设备响应所述控制指令并执行相应的操作，以实现对各个用电设备的控制；所述监控终端将控制结果反馈至所述智慧用电管理平台；所述智慧用电管理平台接收所述监控终端反馈的控制结果，基于所述控制结果生成相应的可视化显示界面，并将所述可视化显示界面发送至用户终端，以供用户进行查看。
[0012]可选地，所述根据处理后的实时用电数据对各个用电设备进行运行状态划分以及负荷分解，得到各个用电设备的运行状态以及负荷特征，包括：所述智慧用电管理平台获取各个用电设备的设备类型和历史用电数据，根据所述历史用电数据获取各个用电设备的历史运行状态与各个用电设备的设备类型之间的对应关系构建特征数据集，通过将所述特征数据集与所述处理后的实时用电数据进行特征比对得到各个用电设备的运本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智慧用电控制管理系统，其特征在于，所述智慧用电控制管理系统包括用电采集终端、网关通讯设备、智慧用电管理平台以及监控终端；所述用电采集终端，用于读取抄表器所采集到的各个用电设备的实时用电数据，并判断所述抄表器在进行实时用电数据的采集时是否达到预设采样周期，若达到预设采样周期，则将读取到的各个用电设备的实时用电数据通过所述网关通讯设备转发至所述智慧用电管理平台；所述智慧用电管理平台，用于接收所述用电采集终端上传的各个用电设备的实时用电数据，对所述各个用电设备的实时用电数据进行数据处理，根据处理后的实时用电数据对各个用电设备进行运行状态划分以及负荷分解，得到各个用电设备的运行状态以及负荷特征，基于所述各个用电设备的运行状态以及负荷特征对各个用电设备进行用电能耗评估以及用电安全评估，得到评估结果，并将所述评估结果发送至所述监控终端；所述监控终端，用于接收所述智慧用电管理平台发送的评估结果，基于所述评估结果生成相应的控制指令，并将所述控制指令通过所述网关通讯设备转发至所述用电采集终端，以使所述用电采集终端对应的各个用电设备响应所述控制指令并执行相应的操作，以实现对各个用电设备的控制；所述监控终端，用于将控制结果反馈至所述智慧用电管理平台；所述智慧用电管理平台，用于接收所述监控终端反馈的控制结果，基于所述控制结果生成相应的可视化显示界面，并将所述可视化显示界面发送至用户终端，以供用户进行查看。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述智慧用电管理平台，用于获取各个用电设备的设备类型和历史用电数据，根据所述历史用电数据获取各个用电设备的历史运行状态与各个用电设备的设备类型之间的对应关系构建特征数据集，通过将所述特征数据集与所述处理后的实时用电数据进行特征比对得到各个用电设备的运行状态；所述智慧用电管理平台，用于从所述处理后的实时用电数据中获取各个用电设备的用电功率，并结合各个用电设备的运行状态进行负荷分解，得到各个用电设备的负荷特征。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述智慧用电管理平台，用于构建所述处理后的实时用电数据对应的数据矩阵，分别按照不同的降维方式对所述数据矩阵进行降维，得到多组降维后的数据矩阵，从各组降维后的数据矩阵分别提取出相应的用电设备特征，基于目标聚类中心对提取到的多个用电设备特征进行聚类，得到用电设备的设备类型，基于所述设备类型将所述特征数据集与所述处理后的实时用电数据进行特征比对，得到各个用电设备的运行状态。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述智慧用电管理平台，用于获取所述处理后的实时用电数据对应的邻域数据，确定所述邻域数据的样本点密度，基于所述样本点密度判断所述邻域数据的数据类型，所述数据类型包括全邻域数据与部分邻域数据，若所述邻域数据为全邻域数据，则通过第一参数计算所述邻域数据的邻域半径，若所述邻域数据为部分邻域数据，则通过第二参数计算所述邻域数据的邻域半径，所述第一参数大于所述第二参数，根据所述邻域半径确定目标聚类中心。5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述智慧用电管理平台，用于确定各个用电设备的运行状态的复杂度，基于所述复杂度将各个用电设备划分为处于第一运行状态的
用电设备与处于第二运行状态的用电设备，所述第一运行状态的复杂度大于所述第二运行状态的复杂度，结合从所述处理后的实时用电数据中获取的各个用电设备的用电功率分别构建所述处于第一运行状态的用电设备所对应的第一功率序列，以及所述处于第二运行状态的用电设备所对应的第二功率序列，利用高斯分布分别对所述第一功率序列和所述第二功率序列进行求解，得到各个用电设备的负荷特征。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述智慧用电管理平台，用于基于所述各个用电设备的负荷特征对各个用电设备进行用电能耗评估，得到各个用电设备的能耗值...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭建，胡斌，杨卓，
申请(专利权)人：湖南巨森电气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：