1 栾文鹏-2026-06-数据-机理融合的配电网深度感知.pdf

1、数据-机理融合的配电网深度感知天津大学栾文鹏2026年6月5日2026年（第九届）新型配电系统技术大会日程1.行业背景2.非侵入式负荷监测技术3.配电网深度感知应用储能装置 1.分布式电源和用户侧资源1.配电物联网智能配变终端台区侧低压侧无功补偿分支漏保换相开关台区总表智能电表用电侧充电桩分布式光伏双向计量电表用户家保PLC-IoT/RF台区总保台区识别仪进线开关出线开关环境监测智能主机会思考：本地分析，数据结构化处理全知道：数据全采集全管理：资产及接入控制实时上报：数据聚合，结果上报配电自动化主站APP1 APP2APP应用中心应用中心云端向IoT物联网平台演进，实现两化融合；应用独立管理，

2、数据信息共享基于SDN架构物联网平台，管理百万级终端；应用按需配置，实时下发基于EC-IoT架构，实现端云协同，向物联网连接演进传统传统SCADA系统系统基于基于SDN云化物联网管理平台云化物联网管理平台营配终端分支漏保换相开关台区总表智能电表充电桩分布式光伏用户家保台区总保进线开关出线开关环境监测智能主机1.智能配电传感提供系统范围的感知数据分析数据分析-使能无限的应用使能无限的应用2.非侵入式负荷监测（NILM）只需一点安装传感器，利用模式识别技术只需一点安装传感器，利用模式识别技术分析电信号而识别全部电器的状态分析电信号而识别全部电器的状态2.工作原理识别负荷独特的标签特性识别负荷独特的

3、标签特性;负荷标签（负荷特征）具有重复性负荷标签（负荷特征）具有重复性平稳区段平稳区段Steady-state Segment过渡区段过渡区段Transition Segment2.NILM流程NILM是个时间序列分类问题，需要检测在时刻 t每个电器所处的状态及功率数据采集电器特征提取电器类型及状态推断和学习电器功率和电量分解有监督学习半监督/无监督学习电器特征稳态暂态其他总量分项频率:高频:1Hz 到 MHz低频:1Hz 到 一小时间隔数据 t=1 =1,2.无监督自动建模提出了完全无监督电器自动建模架构，实现陌生场景中电器设备负荷模型的全自动建立和用户个性化负荷印记库自适应维护酒吧冰箱浴室

4、灯红外灯通风机水泵（分体式）熨斗除湿器水泵（分体式）E1E2E3E4E5E6E7E8E9自2006年起在国内率先开展NILM领域的研究，形成了多种方法融合互补的方法体系，提供系统的NILM解决方案2.NILM设备和云端协同部署方案2、NILM应用领域11智慧城市安全监管用户精细化用电行为节能与能效提升市场与用户互动能源互联网NILM获取的电器级用电信息反映了用户精细化用电行为，可赋能：电力市场机制和用户互动策略的设置 电网优化运行 节能与能效提升 安全监管 为能源互联网与智慧城市建设提供前所未有的大数据源。电网运行优化3.配电网深度感知(deep insight)Power quality a

5、nalytics（PQA）Situation awareness 态势感知Incipient fault detectionFault anticipation 故障风险预警MB2MB6MB 1MB 4MB3MB7MB10MB12MB13MB18MB15MB 8MB 9MB14MB16MB 5MB 11MB17ABC绝缘劣化与击穿设备缺陷与故障数据驱动数据驱动+机理分析机理分析3.故障电弧监测0.020.040.060.08-8-6-4-2024680Current(A)Time(s)0.020.040.060.08-8-6-4-2024680Current(A)Time(s)Electric

6、 kettle without arc Electric kettle with arc-8-6-4-2024680.020.040.060.080Time(s)Current(A)-40-30-20-100102030400.020.040.060.08Time(s)Current(A)Air conditioner without arc Air conditioner with arcElectric kettle CRCElectric kettle ZCParc fault current characteristic:current rate of change(CRC)zero