非侵入式负荷监测：滑动窗CU-SUM算法的暂态事件检测

非侵入式负载监测（NILM，Non-Intrusive Load Monitoring）是一种先进的电力负荷监测技术，其核心在于通过在电力供给入口安装非侵入式设备，实现对整个系统内部负荷的实时、无损监控。这种方法与传统的侵入式监测方式相比，具有显著优势，例如不会中断设备供电，易于用户接受，减少了安装成本和维护工作量，符合智能电网时代的需求侧管理理念。 在负荷投切过程中，各类设备会显现出独特的暂态特征，这是非侵入式负载检测的关键。暂态事件，如负荷的开断或接入，会产生瞬间的电流或电压变化，这些变化包含了丰富的负荷识别信息。针对这一特性，本文提出了一种基于滑动窗的双边累积和（CUSUM）的暂态事件自动检测算法。这种算法通过对输入信号进行预处理，能够精确捕捉到负荷切换的暂态过程，包括发生时刻，从而有效识别不同类型的负荷，并触发相应的记录和分析程序，将这些信息传递给后台高级应用程序做进一步处理。 算法设计注重实时性和准确性，它利用了双边累积和技术，能够有效地过滤噪声，增强信号的突变检测能力，这在电力负荷的瞬态变化检测中尤为关键。滑动窗口策略使得算法能够动态适应信号的变化，提高了检测的灵敏度和鲁棒性。 实证研究表明，该算法在模拟和实际应用中都表现出了极高的有效性，能够有效地实现非侵入式负荷的精细化管理和分析，对于电力公司的负荷管理、优化调度以及能源效率提升具有重要意义。此外，该算法还得到了国家重点基础研究发展计划、天津市科技发展计划项目以及博士学科点专项科研基金的支持，显示出其在电力领域内的前沿性和研究价值。 总结来说，非侵入式负载检测技术是智能电网发展中的重要一环，通过暂态事件检测算法，我们能够在不干扰用户正常使用的情况下，高效地收集和解析负荷信息，为电力系统的运行优化提供了有力工具。随着技术的不断进步，这种无损、高效的方法有望在未来的电力负荷管理中发挥更大的作用。