電力監測方法和裝置與流程

本發明涉及電力領域，具體而言，涉及一種電力監測方法和裝置。

背景技術：

隨著智能電網的發展，基于家庭的用電負荷分析越來越重要。首先，通過負荷分析用戶可及時獲取每種電器的用電信息，細化電費清單；其次，家庭用電負荷分解可為電力部門提供更詳細的用戶用電數據，有利于提高用電負荷預測的準確度。其次，為電力部門統籌規劃提供依據。通過用戶各用電器的用電負荷信息，可掌握用戶的用電行為，這對進行基于家庭的能效評估和節能策略研究具有指導意義。

目前，國內已有的相近裝置有即插即用的非侵入式負荷分解裝置和在線負荷分解裝置等，前者對外不依賴獨立電源及接線，實時分解，便于安裝。后者有助于電力公司進一步了解用戶負荷的構成，為電力系統仿真分析和系統規劃提供數據。

但是現有技術大多實現的是針對被檢測的確定電力線路或者設備的負荷監測，無法對被檢測線路的負荷信息與其他線路的負荷信息進行橫向比較。

針對上述的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

技術實現要素：

本發明實施例提供了一種電力監測方法和裝置，以至少解決現有技術中無法對被檢測線路的負荷信息與其他線路的負荷信息進行橫向比較的技術問題。

根據本發明實施例的一個方面，提供了一種電力監測方法，包括：獲取第一電力負荷參數，其中，所述第一電力負荷參數是第一電力線路上的電力負荷參數；獲取至少一個第二電力負荷參數，其中，所述第二電力負荷參數是第二電力線路上的電力負荷參數；根據所述第一電力負荷參數和所述至少一個第二電力負荷參數生成第一負荷信息；顯示所述第一負荷信息。

進一步地，獲取第一電力負荷參數包括：采集所述第一電力線路的電力信號；對采集到的電力信號進行整形處理；根據整形處理后的電力信號計算所述第一電力負荷參數。

進一步地，根據整形處理后的電力信號計算所述第一電力負荷參數包括：使用機器學習算法根據整形處理后的電力信號計算所述第一電力負荷參數。

進一步地，所述第一電力負荷參數至少包括以下之一：所述第一電力線路上當前消耗的電量、電流、電壓、總功率、有功功率、無功功率、功率因子、電流諧波、電壓諧波。

根據本發明實施例的另一方面，還提供了一種電力監測裝置，包括：第一獲取模塊，用于獲取第一電力負荷參數，其中，所述第一電力負荷參數是第一電力線路上的電力負荷參數；第二獲取模塊，用于獲取至少一個第二電力負荷參數，其中，所述第二電力負荷參數是第二電力線路上的電力負荷參數；生成模塊，用于根據所述第一電力負荷參數和所述至少一個第二電力負荷參數生成第一負荷信息；顯示模塊，用于顯示所述第一負荷信息。

進一步地，所述第一獲取模塊包括：采集子模塊，用于采集所述第一電力線路的電力信號；整形處理子模塊，用于對采集到的電力信號進行整形處理；計算子模塊，用于根據整形處理后的電力信號計算所述第一電力負荷參數。

進一步地，所述計算子模塊包括：計算單元，用于使用機器學習算法根據整形處理后的電力信號計算所述第一電力負荷參數。

進一步地，所述第一電力負荷參數至少包括以下之一：所述第一電力線路上當前消耗的電量、電流、電壓、總功率、有功功率、無功功率、功率因子、電流諧波、電壓諧波。

進一步地，所述裝置還包括：第一傳輸模塊，用于將所述第一電力負荷參數發送給所述生成模塊。

進一步地，所述裝置還包括：第二傳輸模塊，用于將所述第一負荷信息發送給所述顯示模塊。

在本發明實施例中，第一電力線路是被檢測線路，將第一電力線路上的電力負荷參數與至少一條第二電力線路上的電力負荷參數進行對比，得到第一負荷信息，第一負荷信息能夠表明被檢測線路的負荷與其他線路的負荷進行橫向比較的結果，達到了對被檢測線路的負荷信息與其他線路的負荷信息進行橫向比較的技術效果，進而解決了現有技術中無法對被檢測線路的負荷信息與其他線路的負荷信息進行橫向比較的技術問題。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本發明的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1是根據本發明實施例的一種電力監測方法的流程圖；

圖2是根據本發明實施例的一種電力監測裝置的示意圖；

圖3是根據本發明實施例的另一種電力監測裝置的示意圖；

圖4是根據本發明實施例的負荷監測模塊001的示意圖；

圖5是根據本發明實施例的又一種電力監測裝置的示意圖。

具體實施方式

為了使本技術領域的人員更好地理解本發明方案，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分的實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本發明保護的范圍。

需要說明的是，本發明的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語“第一”、“第二”等是用于區別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應該理解這樣使用的數據在適當情況下可以互換，以便這里描述的本發明的實施例能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序實施。此外，術語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統、產品或設備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或對于這些過程、方法、產品或設備固有的其它步驟或單元。

根據本發明實施例，提供了一種電力監測方法的實施例，需要說明的是，在附圖的流程圖示出的步驟可以在諸如一組計算機可執行指令的計算機系統中執行，并且，雖然在流程圖中示出了邏輯順序，但是在某些情況下，可以以不同于此處的順序執行所示出或描述的步驟。

圖1是根據本發明實施例的一種電力監測方法的流程圖，如圖1所示，該方法包括如下步驟：

步驟S102，獲取第一電力負荷參數，其中，第一電力負荷參數是第一電力線路上的電力負荷參數。

步驟S104，獲取至少一個第二電力負荷參數，其中，第二電力負荷參數是第二電力線路上的電力負荷參數。

步驟S106，根據第一電力負荷參數和至少一個第二電力負荷參數生成第一負荷信息。

步驟S108，顯示第一負荷信息。

在本發明實施例中，第一電力線路是被檢測線路，將第一電力線路上的電力負荷參數與至少一條第二電力線路上的電力負荷參數進行對比，得到第一負荷信息，第一負荷信息能夠表明被檢測線路的負荷與其他線路的負荷進行橫向比較的結果，解決了現有技術中無法對被檢測線路的負荷信息與其他線路的負荷信息進行橫向比較的技術問題，達到了對被檢測線路的負荷信息與其他線路的負荷信息進行橫向比較的技術效果。

可選地，獲取第一電力負荷參數包括：采集第一電力線路的電力信號；對采集到的電力信號進行整形處理；根據整形處理后的電力信號計算第一電力負荷參數。

可選地，根據整形處理后的電力信號計算第一電力負荷參數包括：使用機器學習算法根據整形處理后的電力信號計算第一電力負荷參數。

可選地，第一電力負荷參數至少包括以下之一：第一電力線路上當前消耗的電量、電流、電壓、總功率、有功功率、無功功率、功率因子、電流諧波、電壓諧波。

根據本發明實施例，還提供了一種電力監測裝置。該電力監測裝置可以執行上述電力監測方法，上述電力監測方法也可以通過該電力監測裝置實施。

圖2是根據本發明實施例的一種電力監測裝置的示意圖。如圖2所示，該裝置包括：第一獲取模塊22、第二獲取模塊24、生成模塊26、顯示模塊28。

第一獲取模塊22，用于獲取第一電力負荷參數，其中，第一電力負荷參數是第一電力線路上的電力負荷參數。

第二獲取模塊24，用于獲取至少一個第二電力負荷參數，其中，第二電力負荷參數是第二電力線路上的電力負荷參數。

生成模塊26，用于根據第一電力負荷參數和至少一個第二電力負荷參數生成第一負荷信息。

顯示模塊28，用于顯示第一負荷信息。

顯示模塊具體用于通過PC客戶端或智能終端設備應用程序中至少一種方式顯示主負荷信息。

可選地，第一獲取模塊22包括：采集子模塊、整形處理子模塊、計算子模塊。采集子模塊，用于采集第一電力線路的電力信號。整形處理子模塊，用于對采集到的電力信號進行整形處理。計算子模塊，用于根據整形處理后的電力信號計算第一電力負荷參數。

可選地，計算子模塊包括：計算單元。計算單元，用于使用機器學習算法根據整形處理后的電力信號計算第一電力負荷參數。

可選地，第一電力負荷參數至少包括以下之一：第一電力線路上當前消耗的電量、電流、電壓、總功率、有功功率、無功功率、功率因子、電流諧波、電壓諧波。

可選地，裝置還包括：第一傳輸模塊。第一傳輸模塊，用于將第一電力負荷參數發送給生成模塊26。

可選地，裝置還包括：第二傳輸模塊。第二傳輸模塊，用于將第一負荷信息發送給顯示模塊28。

顯示模塊具體用于通過PC客戶端或智能終端設備應用程序中至少一種方式顯示主負荷信息。由于采用了通過PC客戶端或智能終端設備應用程序中至少一種方式顯示負荷信息的技術方案，通過有效利用互聯網，能夠實現電力監測數據的遠距離、大范圍共享，方便用戶使用。

圖3是根據本發明實施例的另一種電力監測裝置的示意圖。如圖3所示，該裝置包括：負荷監測模塊001、數據處理模塊002、終端顯示模塊003。

負荷監測模塊001可以是圖2中的第一獲取模塊22。

數據處理模塊002可以是圖2中的生成模塊26。

終端顯示模塊003可以是圖2中的顯示模塊28。

負荷監測模塊001，用于獲取主電力線路(第一電力線路)上的主電力負荷參數(第一電力負荷參數)。

主電力負荷參數至少包括主電力線路上當前消耗的電量、電流、電壓、總功率、有功功率、無功功率、功率因子、電流諧波、電壓諧波中的一種參數。

數據處理模塊002，用于生成主電力線路上的主負荷信息(第一負荷信息)，該信息來源于電力負荷參數以及除主電力線路之外的L條次電力線路(第二電力線路)上獲取的L個次電力負荷參數，L為大于等于1的整數。其中，主負荷信息至少包括主電力負荷參數與L個次電力負荷參數中至少一個電力負荷參數之間的對比信息；

終端顯示模塊003，用于顯示主負荷信息。

終端顯示模塊具體用于通過PC客戶端或智能終端設備應用程序中至少一種方式顯示主負荷信息。

由于采用了通過PC客戶端或智能終端設備應用程序中至少一種方式顯示負荷信息的技術方案，通過有效利用互聯網，能夠實現電力監測數據的遠距離、大范圍共享，方便用戶使用。

本發明實施例提供的裝置，獲得的主負荷信息包括主電力負荷參數與除主電力線路之外的其他至少一個電路線路的電力負荷參數之間的對比信息，使得用戶在了解被檢測電路線路的主負荷信息的同時，還能夠橫向了解其他電路線路的信息，方便用戶進行橫向對比。本發明經過實驗可行，可以解決現有技術中存在電力負載監測與負荷分解所獲得的負荷信息僅針對被監測的電力線路、內容較為單一的技術問題。

可選地，如圖4所示，負荷監測模塊001包括：信號采集子模塊0011、信號整形子模塊0021、模數轉換子模塊0031、信號計算子模塊0041。

信號采集子模塊0011，用于采集主電力線路的主電力信號。

信號整形子模塊0021，用于對主電力信號(第一電力線路的電力信號)進行整形處理，獲得第二電力信號。

模數轉換子模塊0031，用于將第二電力信號從模擬信號轉換為數字信號。

信號計算子模塊0041，用于根據第二電力信號計算出主電力負荷參數。

信號計算子模塊具體用于機器學習算法計算出主電力負荷參數。

如圖5所示，在負荷監測模塊與數據處理模塊之間的距離超過第一級預設距離時，裝置還包括第一級數據傳輸模塊004(第一傳輸模塊)，第一級數據傳輸模塊與負荷監測模塊相連，用于將主電力負荷參數發送給數據處理模塊。在數據處理模塊和終端顯示模塊之間的距離超過第二級預設距離時，裝置還包括第二級數據傳輸模塊005(第二傳輸模塊)，第二級數據傳輸模塊與數據處理模塊相連，用于將主負荷信息發送給終端顯示模塊。

下面是本發明實施例的電力、通信領域以及電力負荷分解方面的相關資料。

《用電信息采集的功能需求及技術要求》

用電信息采集深化應用內容包括實時抄表、稽查監控、用戶互動等業務，其應用模式可分為基本應用和高級應用。

目前，采集系統通信方式基本滿足當前采集及營銷業務的需求，與基本應用相比，高級應用在數據的實時性、可靠性、安全性等方面有更高的要求，為進一步提高用電信息采集系統的業務支撐能力，需要對采集系統應用的通信技術提出更為適宜的應用策略。

下面，我們首先來看一下國家電網公司營銷部對于用電信息采集的基本需求。

1.實時抄表

電能表數據采集是采集系統的基本業務，是營銷計量、抄表、收費標準化建設的重要數據來源。隨著采集系統應用逐步深化及營銷管理和服務業務創新，電能表數據采集頻率也將逐步增大。

實時抄表指標要求如下：

2.實時費控

基于目前費控業務的需求，要求采集系統實現費控策略能夠及時下發，并實時地對用戶進行預警、停電或者復電控制，進一步提高營銷業務水平和客戶滿意度。業務要求采集系統具備安全、可靠、實時的信息傳輸技術，連續高效地采集用電數據，及時傳輸控制指令和電價電費參數。

經過實驗數據與Q/GDW 1376.1-2013《電力用戶用電信息采集系統通用協議第1部分：主站與采集終端通信協議》數據測算，階梯電價下發至每塊電表數據量約為42字節(按照向每塊電表下發4個費率電價共16個字節、1個費率數共1個字節、1個階梯數共1個字節、2個階梯值共2個字節、3個階梯電價共12個字節、1個費率下發切換時間供5個字節、1個階梯下發切換時間計算供5個字節)。

實時費控指標要求如下：

3.稽查監控

基于稽查監控業務應用的要求，需要采集系統對異常數據明細由歷史數據統計、分析轉為實時數據的在線分析，更加精準地查找異常原因、定位異常問題，實現監測、分析、稽查、現場執行、反饋全方位、全過程管理，繼而加強和提高營銷管理水平。

3.1線損分析

線損分析業務的實現，需要采集系統保障數據采集的實時性、可靠性，特別是在月末采集高峰期，需要保證考核與結算計量點數據采集時間的一致性。

線損分析指標要求如下：

3.2計量在線監測/反竊電/分布式能源接入點計量裝置監控

計量裝置在線監測技術是采集系統深化應用研究的重要內容，通過對現場計量設備進行監測及異常事件上報手段，可實現事件類數據的采集和智能診斷，快速判定用電異常和竊電事件，提高服務能力及反竊電效率。

針對計量裝置在線監測，需要采集系統及時傳遞計量異常信息。即異常事件一旦發生，就必須通過用電信息采集終端將事件及時上報，發出相應報警信息，對系統通信信道的實時性和可靠性提出了更高的要求。

計量在線監測指標要求如下：

3.3遠程故障定位

遠程故障處理業務可基于采集系統終端停上電、失壓等事項及用戶的電流、電壓、負荷等數據信息，結合停電計劃、電網拓撲結構，自動識別做出故障停電的區域和范圍，同時可以計算故障供電可靠率等指標信息。在此基礎上和營銷GIS、電網拓撲結構進行結合，可以進一步提高故障定位的準確性，為提高客戶供電保障工作提供決策支持，

遠程故障定位指標要求如下：

4.需求側管理

需求側管理需要依托實時數據采集、可靠的數據傳輸手段、提供準確的用戶用電數據，支撐有序用電、電能質量監測等業務的開展，實現對用戶用電的智能調控和監測。

4.1有序用電

通過技術手段，加強用電管理，根據電網負荷情況，采取一系列有序用電措施，達到對用戶負荷的精準控制，避免無計劃拉閘限電，確保電網安全運行和供電秩序穩定，提高客戶端用電水平，提高電能質量和電網設備利用率，將季節性、時段性電力供需矛盾給社會和企業帶來的不利影響降至最低程度。有序用電深化應用實時監控數據量多，對通信信道的實時性、可靠性要求也進一步提高。

有序用電指標要求如下：

4.2電能質量監測

電能質量監測業務有助于進一步提高供電質量的合格率、可靠性，還能夠支撐能效管理能節能業務的用電實時數據需求。因此，該業務需要完善監測分析內容，加強對客戶測的電能質量監測分析，實時掌握重要客戶用電情況等信息。

電能質量監測指標要求如下：

5.用戶互動

用電信息互動服務是智能用電的重要內容，涉及實時抄表、實時費控等業務，需要對用戶用電負荷進行實時采集，同時支撐與用戶的雙向互動，要求采集信息系統具有較高的安全性、可靠性、和實時性。

用電互動指標要求如下：

6.時鐘同步

為保障智能電能表、采集系統時鐘準確、可靠、統一，為實施實施費控、階梯電價奠定基礎，需要建立公司系統采集系統對電能表的時鐘同步和溯源。業務對采集系統通信的可靠性、實時性、要求很高。

時鐘同步指標要求如下：

用電信息采集的技術效果分析

根據以上對智能用電新型業務的實現模式、業務需求等方面進行分析，可知下一代采集系統實時采集頻率將會增加。考慮到新業務的數據需求，采集的數據項也會相應增多。

在基本應用模式下，采集頻率為15min/次，采集數據項為采集終端基本的數據項(居民用戶采集數據項變更為低壓單相一般工商業用戶采集數據項)，業務指標為上述深化應用需求基本應用模式指標；

高級應用模式采集頻率為15min/次，采集數據項為采集終端可能產生的所有數據項，業務指標為上述深化應用需求高級應用模式指標。

結合Q/GDW1376.1-2013《電力用戶用電信息采集系統通用協議第1部分：主站與采集終端通信協議》中采集數據量和Q/GDW1373-2013《電力用戶用電信息采集系統功能規范》中規定的采集數據模型統計出專變用戶、低壓三項一般工商業用戶、低壓單相一般工商業用戶、居民用戶和公變考核點共5類用戶的每分鐘報文數和報文字節數，并結合深化應用功能需求。可得出五類用戶的報文、數據完整性、安全性分析需求表。

各類用戶終端性能需求如下：

單位：bit/s

通過各類用戶的報文需求，結合各通信技術所含開銷字節數可計算出各類用戶遠程通信方式與本地通信方式所需帶寬。

各類用戶遠程通信速率要求如下：

單位：bit/s

各類用戶本地通信速率要求如下：

單位：bit/s

由各類用戶遠程通信速率要求與各類用戶本地通信速率要求可以看到，新一代采集系統各類用戶終端對通信信道的帶寬要求有較大區別。通過進一步用200用、2000用戶的建模分析，可以得出新一代用電信息采集系統建設業務場景(遠程信道、本地信道)的具體需求如下：

新一代用電信息采集系統建設業務場景建模分析(遠程信道)

單位：bit/s

新一代用電信息采集系統建設業務場景建模分析(本地信道)

單位：bit/s

根據以上深化應用業務需求與各類用戶對帶寬、安全性、可靠性分析可得知所有通信技術均可滿足未來業務基本應用需求，但少量采集業務高級模式應用對通道實時性、可靠性等指標要求較高，致使一些通信技術不能滿足所有業務需求。

新一代采集業務與目前通信方式關系如下：

在本發明的上述實施例中，對各個實施例的描述都各有側重，某個實施例中沒有詳述的部分，可以參見其他實施例的相關描述。

在本發明所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的技術內容，可通過其它的方式實現。其中，以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如所述單元的劃分，可以為一種邏輯功能劃分，實際實現時可以有另外的劃分方式，例如多個單元或組件可以結合或者可以集成到另一個系統，或一些特征可以忽略，或不執行。另一點，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口，單元或模塊的間接耦合或通信連接，可以是電性或其它的形式。

所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個單元上。可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現本實施例方案的目的。

另外，在本發明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實現，也可以采用軟件功能單元的形式實現。

所述集成的單元如果以軟件功能單元的形式實現并作為獨立的產品銷售或使用時，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中。基于這樣的理解，本發明的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分或者該技術方案的全部或部分可以以軟件產品的形式體現出來，該計算機軟件產品存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可為個人計算機、服務器或者網絡設備等)執行本發明各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質包括：U盤、只讀存儲器(ROM，Read-Only Memory)、隨機存取存儲器(RAM，Random Access Memory)、移動硬盤、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。