CN108964276B - 支持自动需求响应的用电管控终端和***及负荷辨识方法 - Google Patents

支持自动需求响应的用电管控终端和***及负荷辨识方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108964276B
CN108964276B CN201810815854.3A CN201810815854A CN108964276B CN 108964276 B CN108964276 B CN 108964276B CN 201810815854 A CN201810815854 A CN 201810815854A CN 108964276 B CN108964276 B CN 108964276B
Authority
CN
China
Prior art keywords
microprocessor
voltage
load
module
power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810815854.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108964276A (zh
Inventor
张丽
高龙飞
刘智彤
张涛
武毅艺
孙艺铭
严超
王帅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henan University of Technology
Original Assignee
Henan University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henan University of Technology filed Critical Henan University of Technology
Priority to CN201810815854.3A priority Critical patent/CN108964276B/zh
Publication of CN108964276A publication Critical patent/CN108964276A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108964276B publication Critical patent/CN108964276B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H02J13/0075—
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/26—Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured
    • H02H7/261—Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured involving signal transmission between at least two stations
    • H02H7/262—Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured involving signal transmission between at least two stations involving transmissions of switching or blocking orders
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/26—Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured
    • H02H7/261—Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured involving signal transmission between at least two stations
    • H02H7/263—Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured involving signal transmission between at least two stations involving transmissions of measured values
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/12—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load
    • H02J3/14—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load by switching loads on to, or off from, network, e.g. progressively balanced loading
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2203/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J2203/20—Simulating, e g planning, reliability check, modelling or computer assisted design [CAD]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • Y02B70/3225—Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02B90/20—Smart grids as enabling technology in buildings sector
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20—End-user application control systems
    • Y04S20/222—Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20—End-user application control systems
    • Y04S20/242—Home appliances
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
    • Y04S40/12—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment
    • Y04S40/126—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment using wireless data transmission

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

本发明公开了一种支持自动需求响应的用电管控终端，包括智慧主机、即插即用外置终端、五孔墙面终端、触摸式无线墙面开关；家庭电器接在即插即用外置终端或五孔墙面终端上，接在终端上的用电器的负荷信息会被终端捕捉，通过无线、有线通信发送至智慧主机，通过基于HMM的负荷识别方法对每个接口的负荷进行分析，确定实时负荷类型；管控***包括多个终端、智慧主机、无线路由器、网络服务器等；采用无线、ZigBee、CAN总线构成室内网络，智慧主机通过无线将信息上传到区域网络服务器，由电力部门获得信息或进行管控。本发明可以接入自动响应***，达到与电网灵活互动、平衡电网供需、降低电能浪费和用户用电成本的目的。

Description

支持自动需求响应的用电管控终端和***及负荷辨识方法
技术领域
本发明涉及智能家居技术领域，特别是涉及一种支持自动需求响应的用电管控终端和***及负荷辨识方法。
背景技术
在“能源互联网”和“互联网+”的时代背景下，智能电网被赋予更深层次的发展内涵，从早期注重电网自动控制和保护，逐步发展到强调网络信息流和电网能量流的整合，是解决电力能源问题的有效途径之一。智能电网建设所涉及的发电、输电、变电、配电和用电等环节中，电力供应侧的现代化和智能化程度较高，而电力需求侧的用电环节相对薄弱。众所周知，世界上100％的电力负荷是由电气开关接入电力***的，在传统电力需求侧的终端负荷控制与管理中，由于电力消费用户数量庞大，用电设备种类千姿百态且用电特性各异，使得终端用电设备的负荷特性难以确定，用电过程和用电成本难以透明，达不到精细化管理和控制用电设备的目的。
负荷辨识是近年来兴起的一种在线负载特性辨识技术，通过收集负载运行参数与辨识模型对比，从而分辨出当前负载的具体名称或者类型。负荷辨识是自动需求响应(ADR)的关键技术之一。电力用户参与ADR工作模式时，根据负荷控制策略，需要对接入用电***的电力负荷进行分类、分级管理，整个过程需要对负荷进行有效辨识，以确定哪些负荷可以参加需求响应活动，哪些柔性负荷可以随时切除或选择性切除。因此，有效的电力负荷监测和辨识，有助于电力公司了解电力用户的负荷构成，提高需求侧的负荷管理水平，通过引导用户主动参与需求响应、合理安排负荷的使用时间等措施达到调节峰谷差、降低电网损耗等目的；同时，有效的电力负荷监测和辨识，用助于电力用户深入了解企业或者家庭各种用电设备的能耗及构成，为采取有针对性的节能与响应措施提供参考。
发明内容
针对现有技术存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种支持自动需求响应的用电管控终端及负荷辨识方法，硬件主要包括智慧主机、即插即用外置终端、五孔墙面终端、触摸式无线墙面开关，它们可以电气连接建筑内的每一个用电负荷并使之成为智慧用电管理***的测控元素，通过后台监控与管理软件和智能终端App，实现对各种用电设备的远程控制和智能控制，从而完成对建筑物内所有能源状况的能耗监测、调度、分析和预测。该套产品和技术，可以在不改变原有家庭的用电方式，不改变原有家庭电气线路的前提下，准确辨识负荷类型，实现对用电负荷的分类、分时、分区、分级的实时监测和在线管理，极大地提高电力网对需求侧的统筹规划能力，并为用户提供更加安全、高质量的服务。该产品接入自动响应体系，最终可达到与电网灵活互动、平衡电网供需、降低电能浪费和用户用电成本的目的。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种支持自动需求响应的用电管控终端，包括智慧主机、即插即用外置终端、五孔墙面终端、触摸式无线墙面开关；
家庭电器接在即插即用外置终端或五孔墙面终端上，和普通家庭插座使用方法相同，接在终端上的用电器的电压电流信息会被终端捕捉，通过无线、有线通信发送至智慧主机上，由智慧主机对每个接口的负荷进行分析，确定实时负荷类型。
为了更好的实现本发明，所述智慧主机包括：第一微处理器、显示模块、语音模块、开关量输入/输出模块、第一电源模块、第一总线通信模块、第一无线通信模块、网络通信模块、环境监测模块和存储单元；
所述即插即用外置终端包括：第二微处理器、第二无线通信模块、第一电压/电流互感单元、第一负荷接口、第一开关模块、第一过载保护单元、第一市电接口、第二电源模块；
所述五孔墙面终端包括：第三微处理器、第二总线通信模块、第二电压/电流互感单元、第二负荷接口、第二开关模块、第二过载保护单元、第二市电接口、第三电源模块；
所述触摸式无线墙面开关包括：第四微处理器、第三开关模块、第三过载保护单元、第三市电接口、第四电源模块、电流互感单元、电灯接口、第三无线通信模块和触摸按钮。
进一步的，所述第一开关模块、第二开关模块、第三开关模块为固态继电器；
所述第一开关模块用于控制第一负荷接口的电源通断，由第二微处理器直接控制；
所述第二开关模块用于控制第二负荷接口的电源通断，由第三微处理器直接控制；
所述第三开关模块用于电灯接口的电源通断，由第四微处理器直接控制；
速断：若负荷电压、电流出现剧烈故障性变化，过载，不经智慧主机处理，由第二微处理器、第三微处理器、第四微处理器发出信号将其断开；
非速断：由智慧主机计算后给第二微处理器、第三微处理器、第四微处理器发送控制信号，使其断开或闭合；
所述第一负荷接口、第二负荷接口均为通用规格的市电插孔，包括两孔插座和/或三孔插座，用于电器***以提供电源；
所述第一电压/电流互感单元、第二电压/电流互感单元，用于将负荷接口的电压、电流波形，以线性缩小的关系，将高电压、大电流转化为微处理器可以采集的小电压；
所述第一过载保护单元、第二过载保护单元在用电器出现过载时，断开来自市电接口的电源，用于保护电压/电流检测单元不被烧毁；
所述第三过载保护单元用于限制电路负载功率，若用电器功率过大则限制用户主动控制权，强制关闭灯具；
所述第一市电接头、第二市电接头、第三市电接头用于连接家庭入户220V交流电，即通过接头将市电引入。
进一步的，所述智慧主机的第一微处理器：通过第一无线通信模块接收来自于第二无线通信模块、第一总线通信模块接收来自于第二总线通信模块的数据，并对数据进行计算处理，识别出分别连接于第一负荷接口、第二负荷接口的家庭用电器的种类；根据当前模式设置，以及网络通信模块接收由***调度员通过互联网广播的信息，对插即用外置终端、五孔墙面终端、触摸式无线墙面开关进行控制；
显示模块：用于显示第一微处理器计算得到的负荷信息，显示来自***调度员的通知信息；用作触摸屏，实现人员与智慧主机的人机交互；
语音模块：在智慧主机接收到来自***调度员的调度信息，或者连接第一负荷接口、第二负荷接口的电器出现故障时，智慧主机通过扬声器将相关提示内容进行播报；
开关量输入/输出模块：输出方式为智慧主机上电源指示灯、网络连接指示灯、终端连接指示灯，输入方式为集成于显示屏的虚拟按键，用于人机交互；
第一电源模块：为降压稳压模块，与市电连接，将220V交流电转换为5V直流电，用于给智慧主机内各电子器件供电；
第一总线通信模块：为CAN总线通信模块，同时提供有线通信接口，用于连接第三微处理器，接收来自于第二总线通信模块的数据，转发给第一微处理器，同时将第一微处理器的控制信号转发给第二总线通信模块；
第一无线通信模块：为nrf或ZigBee无线通信模块，用于通过无线方式连接即插即用外置终端，接收来自于第二无线通信模块的数据，转发给第一微处理器；同时将第一微处理器的控制信号转发给第二无线通信模块；
网络通信模块：为WIFI协议的网络接入模块，用于连接互联网，给由第一微处理器通过该模块给服务器发送本地负荷信息；同时接收来自于***调度员的控制信息，并将其转发给第一微处理器；
环境监测模块：用于检测智慧主机当前环境下是否存在天然气泄漏、意外起火引起的烟雾，并将监测信息发送给第一微处理器；
存储单元：用于存放语音信息，存放用于计算的负荷类型的电压、电流特征信息，存放一些第一微处理器所必需的缓存文件。
更进一步的，所述即插即用外置终端的第二微处理器：用于通过ADC采集经第一电压/电流互感单元转化后的负荷电压电流数值，并将其通过第二无线通信模块发送给智慧主机，用于控制第一开关模块的通断，用于处理来自于智慧主机的控制信息；
第二无线通信模块：为nrf或ZigBee无线通信模块，用于将第二微处理器通过第一电压/电流互感单元采集到的负荷接口的实时电压电流波形数据，发送给位于智慧主机的第一无线通信模块，同时接收来自于第一无线通信模块的控制信号，转发给第二微处理器；
第一电压/电流互感单元：用于将第一负荷接口的电压、电流波形，以线性缩小的关系，将高电压、大电流转化为第二微处理器可以采集的小电压；
第一负荷接口：为通用规格的市电插孔，包括两孔插座和/或三孔插座，供电器***以提供电源；
第一开关模块：为固态继电器或普通继电器，用于控制负荷接口的电源通断，由第二微处理器直接控制；速断：若负荷电压、电流出现剧烈故障性变化，过载，不经智慧主机处理，由第二微处理器发出信号将其断开；非速断：由智慧主机计算后给第二微处理器发送控制信号，使其断开或闭合；
第一过载保护单元：当用电器出现过载时，断开来自市电接口的电源，用于保护电压/电流检测单元不被烧毁；
第一市电接口：家庭入户220V交流电接口，即通过插头将市电引入；
第二电源模块：将220V交流电转化为5V直流电的电力电子器件，用于给第二微处理器、第二无线通信模块等电子器件供电。
作为优选，所述五孔墙面终端的第三微处理器：用于通过ADC采集经第二电压/电流互感单元转化后的负荷电压电流数值，并将其通过第二总通信模块发送给智慧主机，用于控制第二开关模块的通断，用于处理来自于智慧主机的控制信息；
第二总线通信模块：为CAN全双工有线通信模块，用于将第三微处理器通过第二电压/电流互感单元采集到的第二负荷接口实时电压电流波形数据，发送给位于智慧主机的第一总线通信模块，同时接收来自于第一总线通信模块的控制信号，转发给第三微处理器；
第二电压/电流互感单元：用于将第二负荷接口的电压、电流波形，以线性缩小的关系，将高电压、大电流转化为第三微处理器可以采集的小电压信号；
第二负荷接口：市电插孔，供电器***以提供电源；
第二开关模块：为固态继电器或普通继电器，用于断开第二负荷接口的电源通断，由第三微处理器直接控制；速断：若负荷电压、电流出现剧烈故障性变化，过载，不经智慧主机处理，由第三微处理器发出信号将其断开；非速断：由智慧主机计算后给第三微处理器发送控制信号，使其断开或闭合；
第二过载保护单元：当用电器出现过载时，断开来自第二市电接口的电源，用于保护第二电压/电流互感单元不被烧毁；
第二市电接口：家庭入户220V交流电接口，即通过插头将市电引入；
第三电源模块：将220V交流电转化为5V直流电的电力电子器件，用于给第三微处理器、第二总线通信模块等电子器件供电。
进一步的，所述触摸式无线墙面开关的第四微处理器：用于通过ADC采集经电流互感单元转化后的负荷电压电流数值，并将其通过第三无线通信模块发送给智慧主机；用于将来自触摸按钮的控制信号通过第三无线通信模块发送给智慧主机；用于控制第三开关模块的通断；用于处理来自于智慧主机的控制信息；
第三开关模块：为若干固态继电器或普通继电器，其数量与电灯接口数量相对应，用于控制电灯接口的电源通断，且一个固态继电器或普通继电器对应一路电灯接口，由第四微处理器直接控制；速断：若负荷电压、电流出现剧烈故障性变化，过载，不经智慧主机处理，由第四微处理器发出信号将其断开；非速断：由智慧主机计算后给第四微处理器发送控制信号，使其断开或闭合；
第三过载保护单元：限制电路负载功率，若用电器功率过大则限制用户主动控制权，强制关闭灯具，当用电器出现过载时，断开来自市电接口的电源，用于保护电流互感单元不被烧毁；
第三市电接口：家庭入户220V交流电接口，即通过插头将市电引入；
第四电源模块：将220V交流电转化为5V直流电的电力电子器件，用于给第四微处理器、第三无线通信模块等电子器件供电，对电源输入进行变压和滤波，保证核心电路的电压稳定性，防止灯具在第四微处理器等电子元件电压异常情况下失控；
电流互感单元：用于将电灯接口的电流波形，以线性缩小的关系，将大电流转化为第四微处理器可以采集的小电压信号；
电灯接口：为灯具提供电源输入，其市电输入由第三开关模块的固态继电器或普通继电器控制，与固态继电器或普通继电器一一对应，通过第三开关模块控制灯具的市电输入，进而控制电灯的亮灭；
第三无线通信模块：为nrf或ZigBee无线通信模块，用于接收来自于第一无线通信模块的控制信号，转发给第四微处理器，同时用于转发第四微处理器向智慧主机发送的信息；
触摸按钮：为布尔量输出按钮，第四微处理器通过检测一定时间内触摸按钮的按动次数，或持续按下开关的时长等方式，通过第三无线通信模块向智慧主机发送不同的控制信息，即需要控制哪些回路的电灯接口接通或断开市电。
作为优选，所述第一电压/电流互感单元、第二电压/电流互感单元均包括电压检测模块和电流检测模块，所述电压检测模块并联于负荷接口处，通过微型变压器及其辅助电路将220V交流电线性缩小为以2.5V为基准值上下波动的直流电压，经过一个由运算放大器构成的电压跟随器后，输出给微处理器或AD转换芯片，进行数据采集，由此检测出负荷接口的电压信息；
所述电流检测模块串联于负荷接口，流过负荷的电流同时会流过该电流检测器，通过电磁效应将电流信号线性转换为电压信号，该电压信号一方面进入一个由运算放大器构成的电压跟随器，随后由模拟信号输出端口输出，供微处理器或AD采集芯片采集，并计算出电流信号的值；另一方面，该电压信号会进入一个由运算放大器构成的比例放大器，通过改变反向输入端电压值，设定过流阈值的大小，若超过该阈值，LED灯会亮，同时过载输出为低电平，此时判定为过载。
一种应用于上述支持自动需求响应的用电管控终端的负荷识别算法，基于HMM的负荷识别方法，具体包括：
Step1、构建HMM模型
一个基本的HMM模型，通常用5个元组来描述，即{N,M,π,A,B}；其中，N＝{q1,q2,...qN}表示隐藏状态的有限集合；M＝{v1,v2,...vM}表示可观测状态的有限集合；π＝{πi},πi＝P(q1＝Si)为初始状态概率矩阵；A＝{aij}，为隐藏状态的转移矩阵，aij＝P(qt＝Sj|qt-1＝Si)；B＝{bjk}表示观测状态的概率分布矩阵，bjk＝P(Ot＝vk|qt＝Sj)；Si或Sj表示转移状态，P表示概率；
根据基本HMM的原理，对其进行改进变型，考虑用电负载的其它状态特征的概率分布，这些状态是隐藏的变量；采用负载特性参数(I,P有功,Q无功,F功率因素)作为HMM观测向量，称作多参量HMM模型(MPHMM)；在MPHMM的网络拓扑中每个状态由n个用电设备的开关状态组成，n个设备给与观测编号；
Step2、构建模型算法
如果有n个用电负载，设所有负载的总功率消耗为Y,负载特性为Q，观测时刻为T，那么在某个时刻，功率消耗就可以表示为：Y＝{y1,y2,…,yT}；设负载特性Q表征状态都是可以测量的，即有：
Figure BDA0001740299060000091
Figure BDA0001740299060000092
Figure BDA0001740299060000093
Figure BDA0001740299060000094
那么，Y中每一个观察值就可以表示为：
Figure BDA0001740299060000095
对于一个负荷的存在系数N和存在系数矩阵M固定的MPHMM来说，用λ＝{π,A,B}表示模型参数，则模型的算法描述如下：
Step2.1初始化参数，λ←{π,A,B}；
Step2.2产生观测序列Y；
Step2.3确定模型中隐藏状态所包含的多个参数量；
Step2.4生成状态序列Q，Q←P(Q|λ)；
Step2.5调整参数λ，生成新的参数λ′←λ；
Step2.6直到λ收敛，使得观测值出现的概率P(Y|λ)最大；
Step2.7求可能性最大的状态序列，q·←Maxq{P(Q|Y,λ)}；
对于观测序列Y＝{y1,y2,…,yT}，如何选择一个对应的状态序列Q＝{q1,q2,q3,…qN},这是本文主要关注的问题；这个状态序列就是辨识负载的最佳状态，在数学上，这个问题可以用式子(2)来表示
Figure BDA0001740299060000096
对于单输入的观测序列只需要求出：
MaxqP(Y|Q,λ)P(Q)
(3)
其中，P(Y|Q,λ)是指在隐藏状态序列的条件下，可观察状态序列的概率；P(Q)是指隐藏状态序列的先验概率；
Step3、模型参数计算
负载的用电特性参数可以通过智能电表和智能负荷控制器进行测量，然后存到***中的数据库中；设测得的负载用电特性参数可以用下面的矩阵表示：
Figure BDA0001740299060000101
那么，对于实际测量的用电物理参数可用一种聚合形式表示，被建模为行向量：
Figure BDA0001740299060000102
其中，
Figure BDA0001740299060000103
为电流，
Figure BDA0001740299060000104
为有功功率，
Figure BDA0001740299060000105
为无功功率，
Figure BDA0001740299060000106
为功率因数；假定：
Figure BDA0001740299060000107
则误差计算可表示为：
Figure BDA0001740299060000108
那么，
Figure BDA0001740299060000109
对于一个用电设备隐藏状态qi(开启或关闭)的概率，定义如下：
Figure BDA0001740299060000111
观测序列yi的概率计算，定义如下：
Figure BDA0001740299060000112
初始状态概率矩阵π＝{πi}定义如下:
Figure BDA0001740299060000113
转移概率分布矩阵A＝{aij}，是指隐藏状态在t-1时刻到t时刻，状态由Si转化到Sj的概率集合，定义如下:
aij＝P(Sj|Si)；[i,j|1≤i,j≤N]
(11)
观测状态的概率分布矩阵B＝{bjk}，在任意t时刻，概率计算定义如下：
Figure BDA0001740299060000114
为了更为准确的辨识出用电设备的种类，另外定义两种概率，即电器的使用普及率和相互依赖率，分别用PJ和YL来表示；PJ是指每个家庭拥有某种电器的平均比例；YL是指一种用电设备开启时，与其它用电设备的相关依赖率，概率分布的计算作如下：
令PJ＝{Ppj},YL＝{Cij}则有：
Ppj＝P(qt＝pj％|qt＝Si)；1≤i≤N
(13)
Cij＝P(C＝Si|qt＝Sj)；1≤i,j≤N
(14)
那么，基于PJ,YL和yi的观测状态概率为：
Figure BDA0001740299060000121
Figure BDA0001740299060000122
对于给定的一个状态j，PJ＝{Pj}，计算如下：
Figure BDA0001740299060000123
对于所用设备的YL＝{Cij}，在给定的状态j下，可以通过皮尔逊相关系数ρ来计算得到；在这里，假设任意两个电器开启的概率相关程度大于0.9，以此作为一个附加条件；
Figure BDA0001740299060000124
Cij＝P(qi|qj,ρij>0.9,Sj)；1≤i,j≤N
(19)
对于给定状态j下的所有用电设备，状态转移概率aij为所有可能发生概率的总和，即：
Figure BDA0001740299060000131
对于一个参数λ给定MPHMM模型和一个可观测的状态序列集，实际情况下，MPHMM模型并不能直接进行判断，也需要模型进行学习；对于观测序列集Y，隐藏状态Q，本文采用Baum-Welch方法(即前向后向算法)来解决模型的学习问题；通过多次迭代计算，求得与MCFHMM模型隐藏状态相匹配的观测序列的最大输出概率Maxq{P(Q|Y,λ)}，同时得到概率最大的最优的状态序列模型：
q·＝maxq{P(Q|Y,λ)}
(21)。
与现有技术相比，本发明所具有的优点和有益效果：
根据用电器工作时的电流暂态特征值以及其电压电流的相位关系负荷类型分为：
Ⅰ阻性：热水器、电热扇、电暖片、饮水机(加热装置)
Ⅱ感性：吹风机、洗衣机、水泵、风扇(含电机电器)
Ⅲ小功率电力电子器件：充电器、电源、照明设备等(功率小、谐波含量大)
Ⅳ大功率电力电子器件：空调、电磁炉、微波炉等(功率大、谐波含量大)
Ⅴ其他：同时规定小功率电力电子器件为刚性负荷，即用户必需负荷类型；
较现有技术相比：
1、负荷识别的计算方法：现有技术多采用谐波分析法、傅里叶变换法、小波分析、人工神经网络等，对于负荷形态各异、情况多变的需求侧来说，这些辨识方法实现时所要求的假设条件有时难以达到，模型建立也会非常困难，辨识***的建立成本也会随之增加，以致上述方法难以推广；
2、负荷信息采集方式及精度：市面上同类型产品用于负荷识别的检测装置，多为家庭市电入户端，当用户使用多个用电器，(不同种类的电器工作时有着不同的电流信息)会使得电流信息重叠，使得计算难度大幅增加，无法进行分离，当然也无法进行准确的识别；同时因计算工作及精度要求的大幅度增加，信号采集单元及处理器的成本也更加高昂；本发明采用每个用电器跟随一个小型检测单元的方式，实现对用每个电器电流信息的精确采集，极大提高检测精度、降低计算难度；
3、管控模式：现多为供电***供电不足时实行区域性断电，造成该区域大量的经济损失；本发明提出在供电不足时，由电力部门对负荷统一调度，实行种类型断电，切除Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ类负荷，或切除大功率负荷，使得用户必须使用的负荷种类得以保留，不影响正常生活所需；
4、保护模式：现有设备在用户某一用电器出现故障后，于市电入户端进行切断电源，该用户内所有用电器均停止工作；本发明在出现过载、短路等故障时由终端直接切断该用电器电源，在出现工作异常时，由智慧主机计算后切断该电器电源，准确判断故障的发生，同时不影响其他用电器的工作。
本发明的优点及有益效果在于：
1、本发明在硬件上决定了，一个负荷电器对应着一组检测测量单元，直接避免同种产品因一个测量单元下拥有多个负荷电器引起的不同波形的融合，使得难以使用软件进行分离，计算难度增大同时精度差；计算量增大而引起的使用高级计算器，成本高昂等；即其优点在于：信号采集杂波量少；
2、使用实时波形计算，即对每一时刻的电压电流进行采集计算，相比于提取暂态特征，本发明能够直接测量计算其电压与电流的幅值、相位、功率因数等参数；其优点在于：有效参数采集精准，有效计算参数量大，大大简化负荷类型判断的计算难度；
3、弱电计算部分(智慧主机)与强电采集部分(终端)分离，极大减少交流电流产生的干扰磁场；其优点在于：无干扰；
4、本发明在使用方式上，与普通插座保持一致；其优点在于：无需改变原有家庭电气线路，不改变原有使用习惯，更加方便推广；
5、采集位置位于电力网用电的终端，大数据下使得电力部门能够直接了解到最底层用电信息；其优点在于：便于组网统筹规划，精准调度。
附图说明
图1为本发明的支持ADR的过程示意图。
图2为本发明的智慧主机的硬件工作原理图。
图3为本发明的即插即用外置终端的硬件工作原理图。
图4为本发明的五孔墙面终端的硬件工作原理图。
图5为本发明的触摸式无线墙面开关的硬件工作原理图。
图6为本发明的电压检测单元的电路连接示意图。
图7为本发明的电流检测单元的电路连接示意图。
图8为本发明的组网方式拓扑图。
图9为本发明的MPHMM网络拓扑图。
具体实施方式
下面结合附图1-9和实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
如图1所示，智慧用电管理终端是构建自动需求响应***的(ADR)***的关键节点和核心技术产品，它可以电气连接建筑内的每一个用电负荷并使之成为智慧用电管理***的测控元素，通过后台监控与管理软件和智能终端App，实现对各种用电设备的远程控制和智能控制，从而完成对建筑物内所有能源状况的能耗监测、调度、分析和辨识；
本发明的一种支持自动需求响应的用电管控终端，包括智慧主机、即插即用外置终端、五孔墙面终端、触摸式无线墙面开关；
家庭电器接在即插即用外置终端或五孔墙面终端上，如同普通家庭插座使用方法相同，接在终端上的用电器的电压电流信息会被终端捕捉，通过无线、有线通信发送至智慧主机上，由智慧主机对每个接口的负荷进行分析，确定实时负荷类型；
所述智慧主机的硬件工作原理如图2所示，包括：
第一微处理器：通过第一无线通信模块接收来自于第二无线通信模块、第一总线通信模块接收来自于第二总线通信模块的数据，并对数据进行计算处理，识别出分别连接于第一负荷接口、第二负荷接口的家庭用电器的种类；根据当前模式设置，以及网络通信模块接收由***调度员通过互联网广播的信息，对插即用外置终端、五孔墙面终端、触摸式无线墙面开关进行控制；
显示模块：用于显示第一微处理器计算得到的负荷信息，显示来自***调度员的通知信息；用作触摸屏，实现人员与智慧主机的人机交互；
语音模块：在智慧主机接收到来自***调度员的调度信息，或者连接第一负荷接口、第二负荷接口的电器出现故障时，智慧主机通过扬声器将相关提示内容进行播报；
开关量输入/输出模块：输出方式为智慧主机上电源指示灯、网络连接指示灯、终端连接指示灯，输入方式为集成于显示屏的虚拟按键，用于人机交互；
第一电源模块：为降压稳压模块，与市电连接，将220V交流电转换为5V直流电，用于给智慧主机内各电子器件供电；
第一总线通信模块：为CAN总线通信模块，同时提供有线通信接口，用于连接第三微处理器，接收来自于第二总线通信模块的数据，转发给第一微处理器，同时将第一微处理器的控制信号转发给第二总线通信模块；
第一无线通信模块：为nrf或ZigBee无线通信模块，用于通过无线方式连接即插即用外置终端，接收来自于第二无线通信模块的数据，转发给第一微处理器；同时将第一微处理器的控制信号转发给第二无线通信模块；
网络通信模块：为WIFI协议的网络接入模块，用于连接互联网，给由第一微处理器通过该模块给服务器发送本地负荷信息；同时接收来自于***调度员的控制信息，并将其转发给第一微处理器；
环境监测模块：用于检测智慧主机当前环境下是否存在天然气泄漏、意外起火引起的烟雾，并将监测信息发送给第一微处理器；
存储单元：用于存放语音信息，存放用于计算的负荷类型的电压、电流特征信息，存放一些第一微处理器所必需的缓存文件。
所述即插即用外置终端的硬件工作原理如图3所示，包括：
第二微处理器：用于通过ADC采集经第一电压/电流互感单元转化后的负荷电压电流数值，并将其通过第二无线通信模块发送给智慧主机，用于控制第一开关模块的通断，用于处理来自于智慧主机的控制信息；
第二无线通信模块：为nrf或ZigBee无线通信模块，用于将第二微处理器通过第一电压/电流互感单元采集到的负荷接口的实时电压电流波形数据，发送给位于智慧主机的第一无线通信模块，同时接收来自于第一无线通信模块的控制信号，转发给第二微处理器；
第一电压/电流互感单元：用于将第一负荷接口的电压、电流波形，以线性缩小的关系，将高电压、大电流转化为第二微处理器可以采集的小电压；
第一负荷接口：为通用规格的市电插孔，包括两孔插座和/或三孔插座，供电器***以提供电源；
第一开关模块：为固态继电器或普通继电器，用于控制负荷接口的电源通断，由第二微处理器直接控制；速断：若负荷电压、电流出现剧烈故障性变化，过载，不经智慧主机处理，由第二微处理器发出信号将其断开；非速断：由智慧主机计算后给第二微处理器发送控制信号，使其断开或闭合；
第一过载保护单元：当用电器出现过载时，断开来自市电接口的电源，用于保护电压/电流检测单元不被烧毁；
第一市电接口：家庭入户220V交流电接口，即通过插头将市电引入；
第二电源模块：将220V交流电转化为5V直流电的电力电子器件，用于给第二微处理器、第二无线通信模块等电子器件供电。
所述五孔墙面终端的硬件工作原理如图4所示，包括：
第三微处理器：用于通过ADC采集经第二电压/电流互感单元转化后的负荷电压电流数值，并将其通过第二总通信模块发送给智慧主机，用于控制第二开关模块的通断，用于处理来自于智慧主机的控制信息；
第二总线通信模块：为CAN全双工有线通信模块，用于将第三微处理器通过第二电压/电流互感单元采集到的第二负荷接口实时电压电流波形数据，发送给位于智慧主机的第一总线通信模块，同时接收来自于第一总线通信模块的控制信号，转发给第三微处理器；
第二电压/电流互感单元：用于将第二负荷接口的电压、电流波形，以线性缩小的关系，将高电压、大电流转化为第三微处理器可以采集的小电压信号；
第二负荷接口：市电插孔，供电器***以提供电源；
第二开关模块：为固态继电器或普通继电器，用于断开第二负荷接口的电源通断，由第三微处理器直接控制；速断：若负荷电压、电流出现剧烈故障性变化，过载，不经智慧主机处理，由第三微处理器发出信号将其断开；非速断：由智慧主机计算后给第三微处理器发送控制信号，使其断开或闭合；
第二过载保护单元：当用电器出现过载时，断开来自第二市电接口的电源，用于保护第二电压/电流互感单元不被烧毁；
第二市电接口：家庭入户220V交流电接口，即通过插头将市电引入；
第三电源模块：将220V交流电转化为5V直流电的电力电子器件，用于给第三微处理器、第二总线通信模块等电子器件供电。
所述触摸式无线墙面开关的硬件工作原理如图5所示，包括：
第四微处理器：用于通过ADC采集经电流互感单元转化后的负荷电压电流数值，并将其通过第三无线通信模块发送给智慧主机；用于将来自触摸按钮的控制信号通过第三无线通信模块发送给智慧主机；用于控制第三开关模块的通断；用于处理来自于智慧主机的控制信息；
第三开关模块：为若干固态继电器或普通继电器，其数量与电灯接口数量相对应，用于控制电灯接口的电源通断，且一个固态继电器或普通继电器对应一路电灯接口，由第四微处理器直接控制；速断：若负荷电压、电流出现剧烈故障性变化，过载，不经智慧主机处理，由第四微处理器发出信号将其断开；非速断：由智慧主机计算后给第四微处理器发送控制信号，使其断开或闭合；
第三过载保护单元：限制电路负载功率，若用电器功率过大则限制用户主动控制权，强制关闭灯具，当用电器出现过载时，断开来自市电接口的电源，用于保护电流互感单元不被烧毁；
第三市电接口：家庭入户220V交流电接口，即通过插头将市电引入；
第四电源模块：将220V交流电转化为5V直流电的电力电子器件，用于给第四微处理器、第三无线通信模块等电子器件供电，对电源输入进行变压和滤波，保证核心电路的电压稳定性，防止灯具在第四微处理器等电子元件电压异常情况下失控；
电流互感单元：用于将电灯接口的电流波形，以线性缩小的关系，将大电流转化为第四微处理器可以采集的小电压信号；
电灯接口：为灯具提供电源输入，其市电输入由第三开关模块的固态继电器或普通继电器控制，与固态继电器或普通继电器一一对应，通过第三开关模块控制灯具的市电输入，进而控制电灯的亮灭；
第三无线通信模块：为nrf或ZigBee无线通信模块，用于接收来自于第一无线通信模块的控制信号，转发给第四微处理器，同时用于转发第四微处理器向智慧主机发送的信息；
触摸按钮：为布尔量输出按钮，第四微处理器通过检测一定时间内触摸按钮的按动次数，或持续按下开关的时长等方式，通过第三无线通信模块向智慧主机发送不同的控制信息，即需要控制哪些回路的电灯接口接通或断开市电。
作为优选的，所述第一开关模块、第二开关模块、第三开关模块为固态继电器；
所述第一开关模块用于控制第一负荷接口的电源通断，由第二微处理器直接控制；
所述第二开关模块用于控制第二负荷接口的电源通断，由第三微处理器直接控制；
所述第三开关模块用于电灯接口的电源通断，由第四微处理器直接控制；
速断：若负荷电压、电流出现剧烈故障性变化，过载，不经智慧主机处理，由第二微处理器、第三微处理器、第四微处理器发出信号将其断开；
非速断：由智慧主机计算后给第二微处理器、第三微处理器、第四微处理器发送控制信号，使其断开或闭合；
所述第一负荷接口、第二负荷接口均为通用规格的市电插孔，包括两孔插座和/或三孔插座，用于电器***以提供电源；
所述第一电压/电流互感单元、第二电压/电流互感单元，用于将负荷接口的电压、电流波形，以线性缩小的关系，将高电压、大电流转化为微处理器可以采集的小电压；
所述第一过载保护单元、第二过载保护单元在用电器出现过载时，断开来自市电接口的电源，用于保护电压/电流检测单元不被烧毁；
所述第三过载保护单元用于限制电路负载功率，若用电器功率过大则限制用户主动控制权，强制关闭灯具；
所述第一市电接头、第二市电接头、第三市电接头用于连接家庭入户220V交流电，即通过接头将市电引入。
进一步的，所述第一电压/电流互感单元、第二电压/电流互感单元均包括电压检测模块和电流检测模块；
所述电压检测模块的电路如图6所示，其并联于负荷接口处，通过微型变压器及其辅助电路将220V交流电线性缩小为以2.5V为基准值上下波动的直流电压，经过一个由运算放大器构成的电压跟随器后，输出给微处理器或AD转换芯片，进行数据采集，由此检测出负荷接口的电压信息；
所述电流检测模块的电路如图7所示，其串联于负荷接口，流过负荷的电流同时会流过该电流检测器，通过电磁效应将电流信号线性转换为电压信号，该电压信号一方面进入一个由运算放大器构成的电压跟随器，随后由模拟信号输出端口输出，供微处理器或AD采集芯片采集，并计算出电流信号的值；另一方面，该电压信号会进入一个由运算放大器构成的比例放大器，通过改变反向输入端电压值，设定过流阈值的大小，若超过该阈值，LED灯会亮，同时过载输出为低电平，此时判定为过载。
如图8所示，使用本发明的管控终端时，其组成一种支持自动需求响应的用电管控***，该***包括多个本发明所述的管控终端、主机、无线路由器和区域网络服务器等，采用WIFI、Zigbee、CAN、RS485总线等构成室内网络，主机通过WIFI将信息上传到区域网络服务器，由电力部门通过因特网访问区域网络服务器获得信息或进行管控。
一种应用于上述支持自动需求响应的用电管控终端的负荷识别算法，基于HMM的负荷识别方法，具体包括：
Step1、构建HMM模型
一个基本的HMM模型，通常用5个元组来描述，即{N,M,π,A,B}；其中，N＝{q1,q2,...qN}表示隐藏状态的有限集合；M＝{v1,v2,...vM}表示可观测状态的有限集合；π＝{πi},πi＝P(q1＝Si)为初始状态概率矩阵；A＝{aij}，为隐藏状态的转移矩阵，aij＝P(qt＝Sj|qt-1＝Si)；B＝{bjk}表示观测状态的概率分布矩阵，bjk＝P(Ot＝vk|qt＝Sj)；Si或Sj表示转移状态，P表示概率；
根据基本HMM的原理，对其进行改进变型，考虑用电负载的其它状态特征的概率分布，这些状态是隐藏的变量；采用负载特性参数(I,P有功,Q无功,F功率因素)作为HMM观测向量，称作多参量HMM模型(MPHMM)；在MPHMM的网络拓扑中每个状态由n个用电设备的开关状态组成，n个设备给与观测编号；
Step2、构建模型算法
如果有n个用电负载，设所有负载的总功率消耗为Y,负载特性为Q，观测时刻为T，那么在某个时刻，功率消耗就可以表示为：Y＝{y1,y2,…,yT}；设负载特性Q表征状态都是可以测量的，即有：
Figure BDA0001740299060000221
Figure BDA0001740299060000222
Figure BDA0001740299060000223
Figure BDA0001740299060000224
那么，Y中每一个观察值就可以表示为：
Figure BDA0001740299060000225
对于一个负荷的存在系数N和存在系数矩阵M固定的MPHMM来说，用λ＝{π,A,B}表示模型参数，则模型的算法描述如下：
Step2.1初始化参数，λ←{π,A,B}；
Step2.2产生观测序列Y；
Step2.3确定模型中隐藏状态所包含的多个参数量；
Step2.4生成状态序列Q，Q←P(Q|λ)；
Step2.5调整参数λ，生成新的参数λ′←λ；
Step2.6直到λ收敛，使得观测值出现的概率P(Y|λ)最大；
Step2.7求可能性最大的状态序列，q·←Maxq{P(Q|Y,λ)}；
对于观测序列Y＝{y1,y2,…,yT}，如何选择一个对应的状态序列Q＝{q1,q2,q3,…qN},这是本文主要关注的问题；这个状态序列就是辨识负载的最佳状态，在数学上，这个问题可以用式子(2)来表示
Figure BDA0001740299060000231
对于单输入的观测序列只需要求出：
MaxqP(Y|Q,λ)P(Q)
(3)
其中，P(Y|Q,λ)是指在隐藏状态序列的条件下，可观察状态序列的概率；P(Q)是指隐藏状态序列的先验概率；
Step3、模型参数计算
负载的用电特性参数可以通过智能电表和智能负荷控制器进行测量，然后存到***中的数据库中；设测得的负载用电特性参数可以用下面的矩阵表示：
Figure BDA0001740299060000232
那么，对于实际测量的用电物理参数可用一种聚合形式表示，被建模为行向量：
Figure BDA0001740299060000233
其中，
Figure BDA0001740299060000234
为电流，
Figure BDA0001740299060000235
为有功功率，
Figure BDA0001740299060000236
为无功功率，
Figure BDA0001740299060000237
为功率因数；假定：
Figure BDA0001740299060000238
则误差计算可表示为：
Figure BDA0001740299060000241
那么，
Figure BDA0001740299060000242
对于一个用电设备隐藏状态qi(开启或关闭)的概率，定义如下：
Figure BDA0001740299060000243
观测序列yi的概率计算，定义如下：
Figure BDA0001740299060000244
初始状态概率矩阵π＝{πi}定义如下:
Figure BDA0001740299060000245
转移概率分布矩阵A＝{aij}，是指隐藏状态在t-1时刻到t时刻，状态由Si转化到Sj的概率集合，定义如下:
aij＝P(Sj|Si)；[i,j|1≤i,j≤N]
(11)
观测状态的概率分布矩阵B＝{bjk}，在任意t时刻，概率计算定义如下：
Figure BDA0001740299060000251
为了更为准确的辨识出用电设备的种类，另外定义两种概率，即电器的使用普及率和相互依赖率，分别用PJ和YL来表示；PJ是指每个家庭拥有某种电器的平均比例；YL是指一种用电设备开启时，与其它用电设备的相关依赖率，概率分布的计算作如下：
令PJ＝{Ppj},YL＝{Cij}则有：
Ppj＝P(qt＝pj％|qt＝Si)；1≤i≤N
(13)
Cij＝P(C＝Si|qt＝Sj)；1≤i,j≤N
(14)
那么，基于PJ,YL和yi的观测状态概率为：
Figure BDA0001740299060000252
Figure BDA0001740299060000253
对于给定的一个状态j，PJ＝{Pj}，计算如下：
Figure BDA0001740299060000254
对于所用设备的YL＝{Cij}，在给定的状态j下，可以通过皮尔逊相关系数ρ来计算得到；在这里，假设任意两个电器开启的概率相关程度大于0.9，以此作为一个附加条件；
Figure BDA0001740299060000261
Cij＝P(qi|qj,ρij>0.9,Sj)；1≤i,j≤N
(19)
对于给定状态j下的所有用电设备，状态转移概率aij为所有可能发生概率的总和，即：
Figure BDA0001740299060000262
对于一个参数λ给定MPHMM模型和一个可观测的状态序列集，实际情况下，MPHMM模型并不能直接进行判断，也需要模型进行学习；对于观测序列集Y，隐藏状态Q，本文采用Baum-Welch方法(即前向后向算法)来解决模型的学习问题；通过多次迭代计算，求得与MCFHMM模型隐藏状态相匹配的观测序列的最大输出概率Maxq{P(Q|Y,λ)}，同时得到概率最大的最优的状态序列模型：
q·＝maxq{P(Q|Y,λ)}
(21)。
综上所述，通过本实施例的描述，可以使本技术领域人员更好的实施本方案。

Claims (7)

1.一种支持自动需求响应的用电管控终端，其特征在于：包括智慧主机、即插即用外置终端、五孔墙面终端、触摸式无线墙面开关；
家庭电器接在即插即用外置终端或五孔墙面终端上，接在即插即用外置终端或五孔墙面终端上的用电器的电压电流信息会被终端捕捉，通过无线或有线的通信方式发送至智慧主机上，由智慧主机对每个接口的负荷进行分析，确定实时负荷类型；
所述智慧主机包括：第一微处理器、显示模块、语音模块、开关量输入/输出模块、第一电源模块、第一总线通信模块、第一无线通信模块、网络通信模块、环境监测模块和存储单元；第一微处理器分别连接显示模块、语音模块、开关量输入/输出模块、第一电源模块、第一总线通信模块、第一无线通信模块、网络通信模块、环境监测模块和存储单元，其中显示模块、开关量输入/输出模块、第一总线通信模块、第一无线通信模块、网络通信模块、环境监测模块和存储单元与第一微处理器之间实现双向数据采集、传输、处理和通讯；
所述即插即用外置终端包括：第二微处理器、第二无线通信模块、第一电压/电流互感单元、第一负荷接口、第一开关模块、第一过载保护单元、第一市电接口、第二电源模块；所述第二微处理器分别连接第二无线通信模块、第一电压/电流互感单元、第一开关模块、第二电源模块，实现数据采集、传输、处理和双向通讯，第一市电接口、第一过载护单元、第一开关模块、第一负荷接口和第一电压/电流互感单元单线相连，形成电气控制回路；
所述五孔墙面终端包括：第三微处理器、第二总线通信模块、第二电压/电流互感单元、第二负荷接口、第二开关模块、第二过载保护单元、第二市电接口、第三电源模块；第三微处理器分别连接第二总线通信模块、第二电压/电流互感单元、第二开关模块、第三电源模块，实现数据采集、传输、处理和双向通讯，第二市电接口、第二过载护单元、第二开关模块和第二负荷接口、第二电压/电流互感单元单线相连，形成电气控制回路；
所述触摸式无线墙面开关包括：第四微处理器、第三开关模块、第三过载保护单元、第三市电接口、第四电源模块、电流互感单元、若干电灯接口、第三无线通信模块和触摸按钮；第四微处理器分别连接第三无线通信模块、电流互感单元、第三开关模块、第四电源模块、触摸按扭，实现数据采集、传输、处理和双向通讯，第三市电接口、第三过载护单元、第三开关模块和电灯接口、电流互感单元单线相连，形成电气控制回路；
所述第一开关模块、第二开关模块、第三开关模块为固态继电器；
所述第一开关模块用于控制第一负荷接口的电源通断，由第二微处理器直接控制；
所述第二开关模块用于控制第二负荷接口的电源通断，由第三微处理器直接控制；
所述第三开关模块用于电灯接口的电源通断，由第四微处理器直接控制；
速断：若所接的用电负荷电压、电流出现剧烈故障性变化，过载，不经智慧主机处理，由第二微处理器、第三微处理器、第四微处理器发出信号将所接的用电负荷断开；
非速断：由智慧主机计算后给第二微处理器、第三微处理器、第四微处理器发送控制信号，使所接的用电负荷断开或闭合；
所述第一负荷接口、第二负荷接口均为通用规格的市电插孔，所述市电插孔包括两孔插座和/或三孔插座，用于电器***以提供电源；
所述第一电压/电流互感单元、第二电压/电流互感单元用于将负荷接口的高电压、大电流波形，以线性缩小的关系，转化为第二微处理器和第三微处理器可以采集的小电压；
所述第一过载保护单元、第二过载保护单元在用电器出现过载时，断开来自市电接口的电源，用于保护第一电压/电流互感单元或第二电压/电流互感单元不被烧毁；
所述第三过载保护单元用于限制电路负载功率，若用电器功率过大则限制用户主动控制权，强制关闭灯具；
所述第一市电接口、第二市电接口、第三市电接口用于连接家庭入户220V交流电，即通过接头将市电引入。
2.根据权利要求1所述的一种支持自动需求响应的用电管控终端，其特征在于，所述智慧主机包括：
第一微处理器：第一无线通信模块接收来自于第二无线通信模块的数据、第一总线通信模块接收来自于第二总线通信模块的数据，并对数据进行计算处理，识别出分别连接于第一负荷接口、第二负荷接口的家庭用电器的种类；根据当前模式设置，以及网络通信模块接收由***调度员通过互联网广播的信息，对插即用外置终端、五孔墙面终端、触摸式无线墙面开关进行控制；
显示模块：用于显示第一微处理器计算得到的负荷信息，显示来自***调度员的通知信息；用作触摸屏，实现人员与智慧主机的人机交互；
语音模块：在智慧主机接收到来自***调度员的调度信息，或者连接第一负荷接口、第二负荷接口的电器出现故障时，智慧主机通过扬声器将相关提示内容进行播报；
开关量输入/输出模块：输出方式为智慧主机上电源指示灯、网络连接指示灯、终端连接指示灯，输入方式为集成于显示屏的虚拟按键，用于人机交互；
第一电源模块：为降压稳压模块，与市电连接，将220V交流电转换为5V直流电，用于给智慧主机供电；
第一总线通信模块：为CAN总线通信模块，同时提供有线通信接口，用于连接第三微处理器，接收来自于第二总线通信模块的数据，转发给第一微处理器，同时将第一微处理器的控制信号转发给第二总线通信模块；
第一无线通信模块：为nrf或ZigBee无线通信模块，用于通过无线方式连接即插即用外置终端，接收来自于第二无线通信模块的数据，转发给第一微处理器；同时将第一微处理器的控制信号转发给第二无线通信模块；
网络通信模块：为WIFI协议的网络接入模块，用于连接互联网，给由第一微处理器通过网络通信模块给服务器发送本地负荷信息；同时接收来自于***调度员的控制信息，并将其转发给第一微处理器；
环境监测模块：用于检测智慧主机当前环境下是否存在天然气泄漏、意外起火引起的烟雾，并将监测信息发送给第一微处理器；
存储单元：用于存放语音信息，存放用于计算的负荷类型的电压、电流特征信息，存放一些第一微处理器所必需的缓存文件。
3.根据权利要求1所述的一种支持自动需求响应的用电管控终端，其特征在于，所述即插即用外置终端包括：
第二微处理器：用于通过ADC采集经第一电压/电流互感单元转化后的负荷电压电流数值，并将其通过第二无线通信模块发送给智慧主机，用于控制第一开关模块的通断，用于处理来自于智慧主机的控制信息；
第二无线通信模块：为nrf或ZigBee无线通信模块，用于将第二微处理器通过第一电压/电流互感单元采集到的负荷接口的实时电压电流波形数据，发送给位于智慧主机的第一无线通信模块，同时接收来自于第一无线通信模块的控制信号，转发给第二微处理器；
第一电压/电流互感单元：用于将第一负荷接口的电压、电流波形，以线性缩小的关系，将高电压、大电流转化为第二微处理器可以采集的小电压；
第一负荷接口：为通用规格的市电插孔，包括两孔插座和/或三孔插座，供电器***以提供电源；
第一开关模块：为固态继电器，用于控制负荷接口的电源通断，由第二微处理器直接控制；第一过载保护单元：当用电器出现过载时，断开来自市电接口的电源，用于保护第一电压/电流互感单元不被烧毁；
第一市电接口为家庭入户220V交流电接口；
第二电源模块：将220V交流电转化为5V直流电的电力电子器件，用于给第二微处理器、第二无线通信模块供电。
4.根据权利要求1所述的一种支持自动需求响应的用电管控终端，其特征在于，所述五孔墙面终端包括：
第三微处理器：用于通过ADC采集经第二电压/电流互感单元转化后的负荷电压电流数值，并将其通过第二总通信模块发送给智慧主机，用于控制第二开关模块的通断，用于处理来自于智慧主机的控制信息；
第二总线通信模块：为CAN全双工有线通信模块，用于将第三微处理器通过第二电压/电流互感单元采集到的第二负荷接口实时电压电流波形数据，发送给位于智慧主机的第一总线通信模块，同时接收来自于第一总线通信模块的控制信号，转发给第三微处理器；
第二电压/电流互感单元：用于将第二负荷接口的电压、电流波形，以线性缩小的关系，将高电压、大电流转化为第三微处理器可以采集的小电压信号；
第二负荷接口：市电插孔，供电器***以提供电源；
第二开关模块：为固态继电器，用于断开第二负荷接口的电源通断，由第三微处理器直接控制；第二过载保护单元：当用电器出现过载时，断开来自第二市电接口的电源，用于保护第二电压/电流互感单元不被烧毁；
第二市电接口为家庭入户220V交流电接口；
第三电源模块：将220V交流电转化为5V直流电的电力电子器件，用于给第三微处理器、第二总线通信模块供电。
5.根据权利要求1所述的一种支持自动需求响应的用电管控终端，其特征在于，所述触摸式无线墙面开关包括：
第四微处理器：用于通过ADC采集经电流互感单元转化后的负荷电压电流数值，并将其通过第三无线通信模块发送给智慧主机；用于将来自触摸按钮的控制信号通过第三无线通信模块发送给智慧主机；用于控制第三开关模块的通断；用于处理来自于智慧主机的控制信息；
第三开关模块：为若干固态继电器，其数量与电灯接口数量相对应，用于控制电灯接口的电源通断，且一个固态继电器或普通继电器对应一路电灯接口，由第四微处理器直接控制；
第三过载保护单元：限制电路负载功率，若用电器功率过大则限制用户主动控制权，强制关闭灯具，当用电器出现过载时，断开来自市电接口的电源，用于保护电流互感单元不被烧毁；
第三市电接口为家庭入户220V交流电接口；
第四电源模块：将220V交流电转化为5V直流电的电力电子器件，用于给第四微处理器、第三无线通信模块供电，对电源输入进行变压和滤波，保证核心电路的电压稳定性，防止灯具在第四微处理器电压异常情况下失控；
电流互感单元：用于将电灯接口的电流波形，以线性缩小的关系，将大电流转化为第四微处理器可以采集的小电压信号；
电灯接口：为灯具提供电源输入，其市电输入由第三开关模块的固态继电器或普通继电器控制，与固态继电器或普通继电器一一对应，通过第三开关模块控制灯具的市电输入，进而控制电灯的亮灭；
第三无线通信模块：为nrf或ZigBee无线通信模块，用于接收来自于第一无线通信模块的控制信号，转发给第四微处理器，同时用于转发第四微处理器向智慧主机发送的信息；
触摸按钮：为布尔量输出按钮，第四微处理器通过检测一定时间内触摸按钮的按动次数，或持续按下开关的时长的方式，通过第三无线通信模块向智慧主机发送不同的控制信息，即需要控制哪些回路的电灯接口接通或断开市电。
6.根据权利要求1-5中任一所述的一种支持自动需求响应的用电管控终端，其特征在于：所述第一电压/电流互感单元、第二电压/电流互感单元均包括电压检测模块和电流检测模块，所述电压检测模块并联于负荷接口处，通过微型变压器及其辅助电路将220V交流电线性缩小为以2.5V为基准值上下波动的直流电压，经过一个由运算放大器构成的电压跟随器后，输出给微处理器或AD转换芯片，进行数据采集，由此检测出负荷接口的电压信息；
所述电流检测模块串联于负荷接口，流过负荷的电流同时会流过电流检测模块，通过电磁效应将电流信号线性转换为电压信号，该电压信号一方面进入一个由运算放大器构成的电压跟随器，随后由模拟信号输出端口输出，供微处理器或AD采集芯片采集，并计算出电流信号的值；另一方面，该电压信号会进入一个由运算放大器构成的比例放大器，通过改变反向输入端电压值，设定过流阈值的大小，若超过该阈值，LED灯会亮，同时过载输出为低电平，此时判定为过载。
7.一种应用于权利要求1-6中任一所述支持自动需求响应的用电管控终端的负荷识别算法，其特征在于，基于HMM的负荷识别方法，具体包括：
Step1、构建HMM模型
一个基本的HMM模型，通常用5个元组来描述，即{N，M，π，A，B}；其中，N＝{q1，q2，...qN}表示隐藏状态的有限集合；M＝{v1，v2，...vM}表示可观测状态的有限集合；π＝{πi}，πi＝P(q1＝Si)为初始状态概率矩阵；A＝{aij}，为隐藏状态的转移矩阵，aij＝P(qt＝Sj|qt-1＝Si)；B＝{bjk}表示观测状态的概率分布矩阵，bjk＝P(Ot＝vk|qt＝Sj)；Si或Sj表示转移状态，P表示概率；
根据基本HMM的原理，对其进行改进变型，考虑用电负载的其它状态特征的概率分布，这些状态是隐藏的变量；采用负载特性参数作为HMM观测向量，所述负载特性参数包括I、P有功、Q无功、F功率因素，其中，I表示电流，P有功表示有功功率，Q无功表示无功功率，F功率因素表示功率因数，称作多参量HMM模型，即MPHMM；在MPHMM的网络拓扑中每个状态由n个用电设备的开关状态组成，n个设备给与观测编号；
Step2、构建模型算法
如果有n个用电负载，设所有负载的总功率消耗为Y，负载特性为Q，观测时刻为T，那么在某个时刻，功率消耗就可以表示为：Y＝[y1，y2，...，yT}；设负载特性Q表征状态都是可以测量的，即有：
Figure FDA0003116317740000071
那么，Y中每一个观察值就可以表示为：
Figure FDA0003116317740000072
对于一个负荷的存在系数N和存在系数矩阵M固定的MPHMM来说，用λ＝{π，A，B}表示模型参数，则模型的算法描述如下：
Step2.1初始化参数，λ←{π，A，B}；
Step2.2产生观测序列Y；
Step2.3确定模型中隐藏状态所包含的多个参数量；
Step2.4生成状态序列Q，Q←P(Q|λ)；
Step2.5调整参数λ，生成新的参数λ′←λ；
Step2.6直到λ收敛，使得观测值出现的概率P(Y|λ)最大；
Step2.7求可能性最大的状态序列，q′←Maxq{P(Q|Y，λ)}；
对于观测序列Y＝{y1，y2，...，yT}，如何选择一个对应的状态序列Q＝{q1，q2，q3，...qN}；状态序列就是辨识负载的最佳状态，在数学上，这可以用式子(2)来表示
Figure FDA0003116317740000081
对于单输入的观测序列只需要求出：
MaxqP(Y|Q，λ)P(Q) (3)
其中，P(Y|Q，λ)是指在隐藏状态序列的条件下，可观察状态序列的概率；P(Q)是指隐藏状态序列的先验概率；
Step3、模型参数计算
负载的用电特性参数可以通过智能电表和智能负荷控制器进行测量，然后存到***中的数据库中；设测得的负载用电特性参数可以用下面的矩阵表示：
Figure FDA0003116317740000091
其中，L1...Ln为用电设备；
那么，对于实际测量的用电物理参数可用一种聚合形式表示，被建模为行向量：
Figure FDA0003116317740000092
其中，
Figure FDA0003116317740000093
为电流，
Figure FDA0003116317740000094
为有功功率，
Figure FDA0003116317740000095
为无功功率，
Figure FDA0003116317740000096
为功率因数；假定：
Figure FDA0003116317740000097
则误差计算可表示为：
Figure FDA0003116317740000098
其中，Qn 无功为第n个用电设备的无功功率，Qi 无功为第i个用电设备的无功功率，Fn为第n个用电设备的功率因素，Fi为第i个用电设备的功率因素，In为第n个用电设备的电流，Ii为第i个用电设备的电流，Pi第i个用电设备的有功功率；那么，
Figure FDA0003116317740000099
对于一个用电设备隐藏状态qi的概率，所述隐藏状态包括开启和关闭，定义如下：
Figure FDA0003116317740000101
观测序列yi的概率计算，定义如下：
Figure FDA0003116317740000102
初始状态概率矩阵π＝{πi}定义如下：
Figure FDA0003116317740000103
转移概率分布矩阵A＝{aij}，是指隐藏状态在t-1时刻到t时刻，状态由Si转化到Sj的概率集合，定义如下：
aij＝P(Sj|Si)；[i，j|1≤i，j≤N] (11)
观测状态的概率分布矩阵B＝{bjk}，在任意t时刻，概率计算定义如下：
Figure FDA0003116317740000104
为了更为准确的辨识出用电设备的种类，另外定义两种概率，即电器的使用普及率和相互依赖率，分别用PJ和YL来表示；PJ是指每个家庭拥有某种电器的平均比例；YL是指一种用电设备开启时，与其它用电设备的相关依赖率，概率分布的计算作如下：
令PJ＝{Ppj}，YL＝{Cij}则有：
Ppj＝P(qt＝pj％|qt＝Si)；1≤i≤N (13)
Cij＝P(C＝Si|qt＝Sj)；1≤i，j≤N (14)
式中，pj％是每个家庭拥有某种电器的平均比例；
那么，基于PJ，YL和yi的观测状态概率为：
Figure FDA0003116317740000111
Figure FDA0003116317740000112
式中，
Figure FDA0003116317740000113
为在t时刻某个用电设备i的隐藏状态的概率；
对于给定的一个状态j，PJ＝{Pj}，计算如下：
Figure FDA0003116317740000114
对于所用设备的YL＝{Cij}，在给定的状态j下，可以通过皮尔逊相关系数ρ来计算得到；在这里，假设任意两个电器开启的概率相关程度大于0.9，以此作为一个附加条件；
Figure FDA0003116317740000115
Cij＝P(qi|qj，ρij＞0.9，Sj)；1≤i，j≤N (19)
上式中，
Figure FDA0003116317740000116
代表的是
Figure FDA0003116317740000117
的平均值；
对于给定状态j下的所有用电设备，状态转移概率aij为所有可能发生概率的总和，即：
Figure FDA0003116317740000121
对于一个参数λ给定MPHMM模型和一个可观测的状态序列集，实际情况下，MPHMM模型并不能直接进行判断，也需要模型进行学习；对于观测序列集Y，隐藏状态Q，采用Baum-Welch方法来解决模型的学习问题；通过多次迭代计算，求得与MCFHMM模型隐藏状态相匹配的观测序列的最大输出概率Maxq{P(Q|Y，λ)}，同时得到概率最大的最优的状态序列模型：
q′＝maxq{P(Q|Y，λ)} (21)。
CN201810815854.3A 2018-07-16 2018-07-16 支持自动需求响应的用电管控终端和***及负荷辨识方法 Active CN108964276B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810815854.3A CN108964276B (zh) 2018-07-16 2018-07-16 支持自动需求响应的用电管控终端和***及负荷辨识方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810815854.3A CN108964276B (zh) 2018-07-16 2018-07-16 支持自动需求响应的用电管控终端和***及负荷辨识方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108964276A CN108964276A (zh) 2018-12-07
CN108964276B true CN108964276B (zh) 2021-07-27

Family

ID=64464583

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810815854.3A Active CN108964276B (zh) 2018-07-16 2018-07-16 支持自动需求响应的用电管控终端和***及负荷辨识方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108964276B (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110086249B (zh) * 2019-02-25 2024-03-22 山东电工电气集团新能科技有限公司 基于云平台的低压配电设备即插即用实现方法及装置
CN110571806B (zh) * 2019-09-25 2023-05-12 北方民族大学 一种用于配电网负荷类别的特征提取与辨识方法
CN111147104A (zh) * 2019-10-30 2020-05-12 南京林洋电力科技有限公司 一种基于模拟总线通信的模组化智能融合终端与模组接口匹配方法
CN110907697A (zh) * 2019-11-19 2020-03-24 国网天津市电力公司电力科学研究院 一种基于新型智能电表的智能量测***
CN110867859B (zh) * 2019-11-29 2022-04-08 法泰电器（江苏）股份有限公司 一种固态断路器实时控制方法
CN112445167B (zh) * 2020-11-19 2022-07-08 广州思泰信息技术有限公司 一种接口开放的智慧能源网关运行***
CN113050486B (zh) * 2021-03-12 2022-06-17 南京工程学院 基于工控机的电力***边缘计算及数据分发装置
CN113154518A (zh) * 2021-05-17 2021-07-23 沈阳恒久安泰环保与节能科技有限公司 一种基于住宅用电负荷调度的智能供热控制***

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102799108B (zh) * 2012-07-27 2014-12-17 中国海洋大学 基于低频能耗信息的能耗解聚合方法及家庭能源管理***
CN203233240U (zh) * 2013-05-14 2013-10-09 国家电网公司 一种电器设备用电监控***
CN204215228U (zh) * 2013-12-11 2015-03-18 上海匡泰信息科技有限公司 即插即用型智能家居插座控制模块
CN204408016U (zh) * 2015-01-16 2015-06-17 东北林业大学 一种家居电力负荷监测***
CN105186227A (zh) * 2015-09-18 2015-12-23 成都虹昇光电科技有限公司 一种智能插座
CN105186693A (zh) * 2015-09-28 2015-12-23 南方电网科学研究院有限责任公司 一种非侵入式用电负荷辨识***及方法
CN105205502B (zh) * 2015-10-30 2019-01-01 山东大学 一种基于马尔柯夫蒙特卡罗的负荷特性综合分类方法
CN206323361U (zh) * 2016-08-30 2017-07-11 杭州鸿雁智能科技有限公司 一种带振动触摸墙壁开关
CN206759065U (zh) * 2016-10-26 2017-12-15 广东工业大学 一种家庭供电***
CN107290971A (zh) * 2017-07-04 2017-10-24 南京律智诚专利技术开发有限公司 一种基于物联网的智慧家电管控***
CN207198230U (zh) * 2017-08-01 2018-04-06 华北电力大学 一种非侵入式居民用户电流采集***

Also Published As

Publication number Publication date
CN108964276A (zh) 2018-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108964276B (zh) 支持自动需求响应的用电管控终端和***及负荷辨识方法
CN107145098A (zh) 一种智能插座及家庭用电智能控制方法
CN105162250B (zh) 一种电力用户能效服务云终端及能效服务管理***
CN110672934A (zh) 一种非侵入式负荷辨识方法、终端及***
CN204832339U (zh) 一种具有负荷识别功能的电能表及***
EP2491674A2 (en) Power node for energy management
CN102193551B (zh) 基于物联网的智能家居用电潮流优化管理方法
CN113007776B (zh) 一种即插即用的无增容电力载波电暖器及其工作方法
CN105320097A (zh) 用于实现家电智能调控的方法、云平台和***
CN114371755A (zh) 一种智能化多路供电控制方法、***及介质
CN203071578U (zh) 一种基于电价的电器设备控制***
CN106208386B (zh) 一种适用于家庭微电网的智能开关控制方法
JP6017421B2 (ja) オンデマンド型電力制御システム、オンデマンド型電力制御システムプログラム及びそのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
CN106933214A (zh) 基于智能电表终端的智能家居控制***及方法
CN106685313A (zh) 用于光伏电站的发电控制方法、装置及光伏电站
CN103135464B (zh) 一种待机用电设备节电控制***及方法
CN206370695U (zh) 一种光伏电站
CN205509658U (zh) 一种家庭式电网远程监测***
CN107886818A (zh) 一种基于合作博弈的智能家庭能量管理实验***
CN104539050A (zh) 能信路由器及用于管理电能网络和信息网络的应用***
CN113422432B (zh) 一种基于非入侵式负荷监测的电气火灾防控***
CN110146740A (zh) 一种家庭电器能耗计算***
CN215491849U (zh) 一种室温采集装置及***
CN110942263B (zh) 一种低压电力负荷需求侧响应能力聚合监测方法及装置
CN202472320U (zh) 室内用电离家模式智能控制装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant