技術(shù)特征：

1.一種非侵入式電力負(fù)荷暫態(tài)過(guò)程辨識(shí)方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

第一步，獲取受監(jiān)測(cè)電力負(fù)荷內(nèi)部所含的各種用電設(shè)備在各種暫態(tài)過(guò)程下的暫態(tài)功率波形特征參數(shù)樣本，并將獲取到的暫態(tài)功率波形特征參數(shù)樣本作為暫態(tài)功率波形特征參數(shù)模板保存到預(yù)先建立的用電設(shè)備暫態(tài)功率波形特征數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)，

其中，所述暫態(tài)功率波形特征參數(shù)模板，根據(jù)受監(jiān)測(cè)電力負(fù)荷內(nèi)部所含用電設(shè)備種類和性質(zhì)，包括用電設(shè)備發(fā)生暫態(tài)過(guò)程時(shí)產(chǎn)生的某次或某幾次諧波有功功率時(shí)間序列和\或某次或某幾次諧波無(wú)功功率時(shí)間序列；

第二步，采集電力負(fù)荷的供電端電壓和用電總電流，對(duì)采集到的電壓和電流信號(hào)進(jìn)行降噪、異常值修正和相位校正處理，并根據(jù)受監(jiān)測(cè)電力負(fù)荷內(nèi)部所含用電設(shè)備種類和性質(zhì)，分析處理后的電壓和電流信號(hào)獲得某次或某幾次實(shí)測(cè)諧波有功總功率數(shù)據(jù)和\或某次或某幾次實(shí)測(cè)諧波無(wú)功總功率數(shù)據(jù)，

其中，不同時(shí)刻獲得的各次諧波有功總功率數(shù)據(jù)點(diǎn)和各次諧波無(wú)功總功率數(shù)據(jù)點(diǎn)分別共同構(gòu)成各次諧波有功總功率時(shí)間序列和各次諧波無(wú)功總功率時(shí)間序列，所述獲得的實(shí)測(cè)諧波有功總功率和實(shí)測(cè)諧波無(wú)功總功率的諧波次數(shù)與所述暫態(tài)功率波形特征參數(shù)模板中諧波有功功率和諧波無(wú)功功率的諧波次數(shù)相一致；

第三步，檢測(cè)電力負(fù)荷的暫態(tài)過(guò)程，并確定檢測(cè)到的電力負(fù)荷暫態(tài)過(guò)程的起點(diǎn)時(shí)刻和終點(diǎn)時(shí)刻，分別從已經(jīng)得到的電力負(fù)荷各次諧波有功總功率和無(wú)功總功率時(shí)間序列中提取暫態(tài)過(guò)程起點(diǎn)時(shí)刻和終點(diǎn)時(shí)刻之間的功率數(shù)據(jù)點(diǎn)，構(gòu)成暫態(tài)功率時(shí)間序列，所得若干功率時(shí)間序列共同作為表征未知電力負(fù)荷暫態(tài)過(guò)程的暫態(tài)功率波形特征參數(shù)樣本；

第四步，在利用動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整算法量度功率時(shí)間序列之間相似性的基礎(chǔ)上，采用最近鄰分類技術(shù)，對(duì)所述已經(jīng)獲得的未知電力負(fù)荷暫態(tài)過(guò)程功率波形特征樣本進(jìn)行分類辨識(shí)，以確定該功率波形特征樣本是由哪種用電設(shè)備在發(fā)生何種工作狀態(tài)變換時(shí)產(chǎn)生的，最終確定相關(guān)用電設(shè)備的工作狀態(tài)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非侵入式電力負(fù)荷暫態(tài)過(guò)程辨識(shí)方法，其特征在于，步驟四中所述采用最近鄰分類技術(shù)，建立如下判別式：

$T^{*}=\underset{\∀T_{mn}^{i,j}\∈T}{\arg \min }\left(D\right(T_{mn}^{i,j},T_l\left(t_1,t_2\right)\left)\right)$

式中，表示用電設(shè)備i在第m個(gè)工作狀態(tài)向第n個(gè)工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換下的第j個(gè)暫態(tài)功率波形特征參數(shù)模板；i∈{1,2,3,…,L}，L∈Z⁺，表示負(fù)荷特征數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)所含用電設(shè)備種類的總數(shù)目，Z⁺表示正整數(shù)域；m,n∈{0}∪{1,2,3,…,Nⁱ}，且m≠n，Nⁱ∈Z⁺，表示用電設(shè)備i所具有的功率非零的工作狀態(tài)的總數(shù)目；用電設(shè)備i在第m個(gè)工作狀態(tài)向第n個(gè)工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換下的暫態(tài)功率波形特征模板總數(shù)，m＝0或n＝0表示用電設(shè)備處于停機(jī)狀態(tài)；T_l(t₁,t₂)表示電力負(fù)荷l發(fā)生起止于時(shí)刻t₁和t₂的暫態(tài)過(guò)程時(shí)所產(chǎn)生的暫態(tài)功率波形特征參數(shù)樣本；表示用電設(shè)備暫態(tài)功率波形特征參數(shù)模板與電力負(fù)荷暫態(tài)功率波形特征參數(shù)樣本T_l(t₁,t₂)之間的綜合距離；argmin(·)表示針對(duì)既定的T_l(t₁,t₂)使取得最小值時(shí)的

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種非侵入式電力負(fù)荷暫態(tài)過(guò)程辨識(shí)方法，其特征在于，

綜合距離的計(jì)算方案，以所需各次暫態(tài)諧波有功功率波形時(shí)間序列和/或各次暫態(tài)諧波無(wú)功功率波形時(shí)間序列并列組成的多維暫態(tài)功率波形特征參數(shù)時(shí)間序列表征用電設(shè)備的暫態(tài)過(guò)程，綜合距離按下式計(jì)算：

$D(T_{mn}^{i,j},T_l(t_1,t_2\left)\right)=DTW(T_z,T_e)$

式中，DTW(T_z,T_e)表示利用動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整算法計(jì)算得到的T_z和T_e之間的動(dòng)態(tài)規(guī)整距離；T_z表示由所述負(fù)荷特征數(shù)據(jù)庫(kù)中已知暫態(tài)功率波形特征參數(shù)模板時(shí)間序列構(gòu)成的已知多維暫態(tài)功率波形特征參數(shù)模板時(shí)間序列，T_e表示由未知電力負(fù)荷暫態(tài)過(guò)程的暫態(tài)功率波形特征參數(shù)樣本時(shí)間序列構(gòu)成的未知多維暫態(tài)功率波形特征參數(shù)樣本時(shí)間序列，T_z和T_e的具體形式如下式：

$T_z=\left(\begin{array}{cccc}\mathrm{......}& P_{mn}^{i,j,vp}& Q_{mn}^{i,j,vq}& \mathrm{......}\end{array}\right)$

$T_e=\left(\begin{array}{cccc}\mathrm{......}& P_l^{vp}\left(t_1,t_2\right)& Q_l^{vq}\left(t_1,t_2\right)& \mathrm{......}\end{array}\right)$

式中，Ωp表示多維暫態(tài)功率波形特征參數(shù)時(shí)間序列中實(shí)際用于電力暫態(tài)過(guò)程辨識(shí)的有功功率的諧波組成，Ωq表示多維暫態(tài)功率波形特征參數(shù)時(shí)間序列中實(shí)際用于電力暫態(tài)過(guò)程辨識(shí)的無(wú)功功率的諧波組成，H表示實(shí)際考慮的最高諧波次數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種非侵入式電力負(fù)荷暫態(tài)過(guò)程辨識(shí)方法，其特征在于，

綜合距離的計(jì)算方案，以所需各次暫態(tài)諧波有功功率波形時(shí)間序列和/或各次暫態(tài)諧波無(wú)功功率波形時(shí)間序列首尾相接串聯(lián)組成拓展一維暫態(tài)功率波形特征參數(shù)時(shí)間序列表征用電設(shè)備的暫態(tài)過(guò)程，綜合距離按下式計(jì)算：

$D(T_{mn}^{i,j},T_l(t_1,t_2\left)\right)=DTW(\stackrel{\‾}{T_z},\stackrel{\‾}{T_e})$

式中，表示利用動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整算法計(jì)算得到的和之間的動(dòng)態(tài)規(guī)整距離；表示由所述負(fù)荷特征數(shù)據(jù)庫(kù)中已知暫態(tài)功率波形特征參數(shù)模板時(shí)間序列構(gòu)成的已知拓展一維暫態(tài)功率波形特征參數(shù)模板時(shí)間序列，表示由未知電力負(fù)荷暫態(tài)過(guò)程的暫態(tài)功率波形特征參數(shù)樣本時(shí)間序列構(gòu)成的未知拓展一維暫態(tài)功率波形特征參數(shù)樣本時(shí)間序列，和的具體形式如下式：

$\stackrel{\‾}{T_z}={\left[\begin{array}{cccc}\mathrm{......}& {\left(P_{mn}^{i,j,vp}\right)}^T& {\left(Q_{mn}^{i,j,vq}\right)}^T& \mathrm{......}\end{array}\right]}^T$

$\stackrel{\‾}{T_e}={\left[\begin{array}{cccc}\mathrm{......}& {\left(P_l^{vp}\left(t_1,t_2\right)\right)}^T& {\left(Q_l^{vq}\left(t_1,t_2\right)\right)}^T& \mathrm{......}\end{array}\right]}^T$

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種非侵入式電力負(fù)荷暫態(tài)過(guò)程辨識(shí)方法，其特征在于，

綜合距離的計(jì)算方案，對(duì)所需各次暫態(tài)諧波有功功率波形時(shí)間序列和/或各次暫態(tài)諧波無(wú)功功率波形時(shí)間序列單獨(dú)考慮，綜合距離按下式計(jì)算：

$\begin{array}{c}D\left(T_{mn}^{i,j},T_l\left(t_1,t_2\right)\right)=\\ {\mathrm{\Σ}}_{vp\∈\mathrm{\Ω}p}{\mathrm{\ω}}_{p,mn}^{i,vp}\·DTW\left(P_{mn}^{i,j,vp},P_l^{vp}\left(t_1,t_2\right)\right)+{\mathrm{\Σ}}_{vq\∈\mathrm{\Ω}q}{\mathrm{\ω}}_{q,mn}^{i,vq}\·DTW\left(Q_{mn}^{i,j,vq},Q_l^{vq}\left(t_1,t_2\right)\right)\end{array}$

式中，表示利用動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整算法計(jì)算得到的和之間的動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整距離，表示利用動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整算法計(jì)算得到的和之間的動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整距離，和其中，權(quán)重系數(shù)分別表示對(duì)用電設(shè)備i由第m個(gè)工作狀態(tài)向第n個(gè)工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)發(fā)生的暫態(tài)過(guò)程進(jìn)行辨識(shí)時(shí)，第vp次諧波暫態(tài)有功和第vq次諧波暫態(tài)無(wú)功功率波形特征在計(jì)算時(shí)的重要性，權(quán)重系數(shù)和取值可以利用目標(biāo)場(chǎng)景中有標(biāo)簽實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)訓(xùn)練確定，也可根據(jù)相似場(chǎng)景的經(jīng)驗(yàn)確定。

6.一種非侵入式電力負(fù)荷暫態(tài)過(guò)程辨識(shí)系統(tǒng)，其特征在于，包括用電設(shè)備暫態(tài)功率波形特征參數(shù)獲取與存儲(chǔ)模塊、電力負(fù)荷用電功率數(shù)據(jù)獲取模塊、電力負(fù)荷暫態(tài)過(guò)程檢測(cè)與表示模塊、電力負(fù)荷暫態(tài)過(guò)程辨識(shí)模塊：

用電設(shè)備暫態(tài)功率波形特征參數(shù)獲取與存儲(chǔ)模塊，用于獲取和保存被監(jiān)測(cè)電力負(fù)荷內(nèi)部所含的各種用電設(shè)備在各種暫態(tài)過(guò)程下的暫態(tài)功率波形特征參數(shù)，所述暫態(tài)功率波形特征參數(shù)模板作為電力負(fù)荷暫態(tài)過(guò)程辨識(shí)的依據(jù)；

電力負(fù)荷用電功率數(shù)據(jù)獲取模塊，用于實(shí)時(shí)獲取電力負(fù)荷暫態(tài)功率波形時(shí)間序列；

電力負(fù)荷暫態(tài)過(guò)程檢測(cè)與表示模塊，用于在已經(jīng)生成的功率波形時(shí)間序列中檢測(cè)電力負(fù)荷暫態(tài)過(guò)程，并以適合電力負(fù)荷暫態(tài)過(guò)程辨識(shí)的方式表示電力負(fù)荷暫態(tài)過(guò)程；

電力負(fù)荷暫態(tài)過(guò)程辨識(shí)模塊，用于在利用動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整算法量度功率時(shí)間序列之間相似性的基礎(chǔ)上，采用最近鄰分類技術(shù)，對(duì)所述已經(jīng)獲得的未知電力負(fù)荷暫態(tài)過(guò)程功率波形特征樣本進(jìn)行分類辨識(shí)，以確定該功率波形特征樣本是由哪種用電設(shè)備在發(fā)生何種工作狀態(tài)變換時(shí)產(chǎn)生的，得到電力負(fù)荷暫態(tài)過(guò)程辨識(shí)結(jié)果，并最終確定相關(guān)用電設(shè)備的工作狀態(tài)；

還包括辨識(shí)結(jié)果輸出與顯示模塊、辨識(shí)結(jié)果存儲(chǔ)模塊、數(shù)據(jù)傳輸與信息通信模塊；

辨識(shí)結(jié)果輸出與顯示模塊，用于根據(jù)應(yīng)用需要，輸出與顯示電力負(fù)荷暫態(tài)過(guò)程的辨識(shí)結(jié)果，以及電力負(fù)荷暫態(tài)過(guò)程發(fā)生后，電力負(fù)荷內(nèi)部每種用電設(shè)備的工作狀態(tài)；

辨識(shí)結(jié)果存儲(chǔ)模塊，用于根據(jù)應(yīng)用需要，存儲(chǔ)電力負(fù)荷暫態(tài)過(guò)程的辨識(shí)結(jié)果，以及電力負(fù)荷暫態(tài)過(guò)程發(fā)生后，電力負(fù)荷內(nèi)部每種用電設(shè)備的工作狀態(tài)；

數(shù)據(jù)傳輸與信息通信模塊，根據(jù)需要，用于系統(tǒng)中不同功能模塊之間的數(shù)據(jù)與信息交互。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種非侵入式電力負(fù)荷暫態(tài)過(guò)程辨識(shí)系統(tǒng)，其特征在于，所述電力負(fù)荷用電功率數(shù)據(jù)獲取模塊包括

原始數(shù)據(jù)采集模塊，用于實(shí)時(shí)采集電力負(fù)荷供電端電壓和用電總電流；

原始數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊，用于對(duì)采集到的電壓和電流信號(hào)進(jìn)行波形降噪、異常值修正和相位校正處理；

功率數(shù)據(jù)生成模塊，用于根據(jù)受監(jiān)測(cè)電力負(fù)荷內(nèi)部所含用電設(shè)備種類和性質(zhì)，分析處理后的電壓和電流信號(hào)以獲得電力負(fù)荷暫態(tài)過(guò)程辨識(shí)所需的某次或某幾次實(shí)測(cè)諧波有功總功率數(shù)據(jù)和\或某次或某幾次實(shí)測(cè)諧波無(wú)功總功率數(shù)據(jù)；

功率波形時(shí)間序列生成模塊，用于將不同時(shí)刻獲得的各次諧波有功總功率數(shù)據(jù)點(diǎn)和各次諧波無(wú)功總功率數(shù)據(jù)點(diǎn)分別共同構(gòu)成各次諧波有功總功率時(shí)間序列和各次諧波無(wú)功總功率時(shí)間序列。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種非侵入式電力負(fù)荷暫態(tài)過(guò)程辨識(shí)系統(tǒng)，其特征在于，所述電力負(fù)荷暫態(tài)過(guò)程檢測(cè)與表示模塊包括

電力負(fù)荷分段模塊，用于將電力負(fù)荷劃分為過(guò)渡區(qū)段和穩(wěn)態(tài)區(qū)段，電力負(fù)荷的過(guò)渡區(qū)段的起點(diǎn)和終點(diǎn)即為電力負(fù)荷暫態(tài)過(guò)程的起點(diǎn)和終點(diǎn)；

暫態(tài)功率波形特征參數(shù)樣本生成模塊，用于分別從已經(jīng)得到的電力負(fù)荷各次諧波有功總功率時(shí)間序列和各次諧波無(wú)功總功率時(shí)間序列中提取暫態(tài)過(guò)程起點(diǎn)時(shí)刻和終點(diǎn)時(shí)刻之間的功率數(shù)據(jù)點(diǎn)，構(gòu)成暫態(tài)功率時(shí)間序列，所得若干暫態(tài)功率時(shí)間序列共同作為表征(未知)電力負(fù)荷暫態(tài)過(guò)程的暫態(tài)功率波形特征參數(shù)樣本。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種非侵入式電力負(fù)荷暫態(tài)過(guò)程辨識(shí)系統(tǒng)，其特征在于，所述電力負(fù)荷暫態(tài)過(guò)程辨識(shí)模塊包括

綜合距離計(jì)算模塊，用于利用動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整算法，采用所選方案計(jì)算電力負(fù)荷暫態(tài)功率波形特征參數(shù)樣本時(shí)間序列與所述用電設(shè)備暫態(tài)功率波形特征參數(shù)模板時(shí)間序列之間的綜合距離；

判別搜索模塊，用于根據(jù)綜合距離的計(jì)算結(jié)果，判斷電力負(fù)荷暫態(tài)功率波形特征參數(shù)序列樣本與不同用電設(shè)備暫態(tài)功率波形特征參數(shù)模板之間的相似性，確定與采集到的電力負(fù)荷暫態(tài)功率波形特征參數(shù)樣本時(shí)間序列最相似的用電設(shè)備暫態(tài)功率波形特征參數(shù)模板時(shí)間序列；

用電設(shè)備的工作狀態(tài)確定模塊，以所述判別搜索模塊的搜索結(jié)果確定對(duì)應(yīng)用電設(shè)備在電力負(fù)荷暫態(tài)過(guò)程發(fā)生前后的工作狀態(tài)。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種非侵入式電力負(fù)荷暫態(tài)過(guò)程辨識(shí)系統(tǒng)，其特征在于，所述用電設(shè)備暫態(tài)功率波形特征參數(shù)獲取與存儲(chǔ)模塊包括

用電設(shè)備暫態(tài)功率波形特征參數(shù)模板獲取模塊，用于獲取被監(jiān)測(cè)電力負(fù)荷內(nèi)部所含的各種用電設(shè)備在各種暫態(tài)過(guò)程下的暫態(tài)功率波形特征參數(shù)樣本若干，并根據(jù)樣本的代表性，從中選擇暫態(tài)功率波形特征參數(shù)模板；

用電設(shè)備暫態(tài)功率波形特征數(shù)據(jù)庫(kù)模塊，用于存儲(chǔ)所述用電設(shè)備暫態(tài)功率波形特征參數(shù)模板獲取模塊獲得的暫態(tài)功率波形特征參數(shù)模板。