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电力行业安全解决方案
非介入式负荷识别系统
2020.10.16

为了适应国家电网构建以客户为中心的新型供电服务体系要求,志翔科技积极开展新型智能电表负荷识别模块化产品的研发工作,现已研发基于边缘计算的电能表负荷识别端侧扩展模块,基于雾节点的雾计算模块,基于端雾云协同一体化的用电分析系统等一系列产品。

非介入式负荷识别系统分为负荷识别主站软件、雾节点模块、负荷识别端侧模块三部分,负荷识别模块可以独立工作也可以与负荷识别主站协同工作,负荷识别模块安装在边缘端侧,主要提供户级用电分析、户级负荷识别分析等功能。雾节点模块安装在边缘雾侧的集中器上,可以进行台区间数据感知与数据交互,形成自组织网络。负荷识别主站软件架设在主站系统中,可以提供区域用电分析、台区负荷分析、端雾云协同分析、端雾云协同管理、客户定制化服务等功能。

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图1 非介入式负荷量测总体架构图

雾节点架构

雾计算节点与集中器的3G/4G模组进行集成,将雾计算节点物理上安置于3G/4G通信模组与集中器的物理通路之间,形成新的雾计算通信模组,雾计算节点向下可以与负荷识别模块数据交互,向上可以与管理云平台数据交互,之间可以自组织进行数据交互,雾计算通信模组架构如2所示:

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图2 雾节点架构图

非介入式负荷识别模块

非介入式负荷识别模块产品仅在用户电力总进线处(例如用户电能表或表箱内部)安装一个终端,或者集成负荷识别智能电表。通过总电流、电压等信息并运用高级算法来实现负荷的识别。图3为产品样例:

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图3 负荷识别模块产品样例

产品特点:

计量芯输出采样值给识别芯

边缘计算架构

辨识结构由管理芯传输给主站

支持在线升级

主要功能

1)    负荷识别模块

通过智能电表采集用户总线入户电压电流,对采集的海量用电负荷数据进行用户边缘侧建模、计算、识别等工作,分解用户内电器的工作状态。主要功能有:数据输入与输出、数据处理、事件探测、特征提取、负荷识别、负荷匹配等。

2)    负荷应用主站系统

负荷主站应用系统统筹管理边缘侧负荷识别模块,可以获取边缘侧负荷识别结果、负荷识别特征信息、重点数据采样信息等原始数据,并根据边缘侧提供信息和用采主站采集信息进行分析展示应用。

3)    云雾端协同

采用边缘计算和云端大数据分析技术,结合分布式识别和集中识别,可以更快速高识别率的判别设备类型。

集中识别:边缘侧带负荷识别能力的电能表上传特征值及分析数据到主站,通过主站进行负荷识别集中辨识。

分布式识别:在边缘侧进行用户行为本地分析,主站负责计算复杂且难以识别的设备分析。