Nointrusiv yuklarni nazorat qilish - Nonintrusive load monitoring

Nointrusiv yuklarni nazorat qilish (NILM), yoki nointruziv asboblar yukini kuzatish (NIALM),[1] bu uyga kiradigan kuchlanish va oqimdagi o'zgarishlarni tahlil qilish va uyda qanday jihozlardan foydalanilishini hamda ularning individual energiya sarfini ajratib olish jarayonidir. Elektr hisoblagichlari NILM texnologiyasi bilan kommunal xizmat ko'rsatuvchi kompaniyalar tomonidan turli xil uylarda elektr energiyasidan aniq foydalanishni o'rganish uchun foydalaniladi. NILM har bir qurilmada individual monitorlarni ulashning arzon alternativasi hisoblanadi. Biroq, bu shaxsiy hayotga tegishli muammolarni keltirib chiqaradi.

Ma'lumot va nazariya

Nointrusiv yuklarni kuzatish tomonidan ixtiro qilingan Jorj V. Xart, Ed Kern va Fred Shveppe MIT mablag'lari bilan 1980-yillarning boshlarida Elektr energetikasi ilmiy-tadqiqot instituti.[2][3]

NILM uchun asosiy jarayonni aks ettiruvchi AQSh patentidan 4858141-rasm, 1-rasm

Asosiy jarayon tasvirlangan AQSh Patenti 4.858.141 . Patentdan 1-rasmda ko'rsatilgandek, raqamli o'zgaruvchan monitor turar joyga boradigan bir fazali quvvatga ulangan. Voltaj va tokning o'zgarishi o'lchanadi (ya'ni qabul qilishni o'lchash birligi), normallashtiriladi (skaler) va qayd qilinadi (aniq o'zgarishlarni aniqlash moslamasi). A klaster tahlili keyinchalik turli xil jihozlarning yoqilganda va o'chirilishini aniqlash uchun amalga oshiriladi. Agar 60 vattli lampochka yoqilgan bo'lsa, masalan, 100 vattli lampochka, keyin 60 vattli lampochka va 100 vattli lampa o'chirilgan bo'lsa, NIALM moslamasi mos keladi har bir lampochkada qancha vaqt quvvat ishlatilganligini aniqlash uchun 60 vattli lampochkaning va 100 vattli lampaning yoqish va o'chirish signallari. Tizim etarlicha sezgir bo'lib, 60 Vt quvvatga ega lampalar bir xil nominal qiymatga ega lampalarning haqiqiy quvvatini normal o'zgarishi sababli kamsitilishi mumkin (masalan, bitta lampochka 61 vatt, boshqasi 62 vatt).

Reaktiv quvvatdagi farqlar bir jihozni boshqasidan qanday farqlashiga yordam berishini ko'rsatadigan AQSh 4858141-sonli patentining 8-rasmida

Tizim ikkalasini ham o'lchashi mumkin reaktiv quvvat va haqiqiy kuch. Shunday qilib, umumiy quvvati bir xil bo'lgan ikkita jihozni ularning farqlari bilan ajratish mumkin murakkab impedans. Patentdan 8-rasmda ko'rsatilgandek, masalan, muzlatgichli elektr dvigatel va toza rezistiv isitgichni qisman ajratish mumkin, chunki elektr dvigatel yoqilganda va o'chganda reaktiv quvvatda sezilarli o'zgarishlarga ega, isitgichda esa deyarli yo'q.

NILM tizimlari elektr energiyasini tortib olishda bir qator individual o'zgarishlar bilan jihozlarni ham aniqlay oladi. Ushbu jihozlar modellashtirilgan cheklangan davlat mashinalari. Masalan, idishlarni yuvish mashinasida odatdagi idish yuvish jarayonida yoqiladigan va o'chadigan isitgichlar va motorlar mavjud. Ular klasterlar sifatida aniqlanadi va butun klaster uchun elektr energiyasini olish qayd etiladi. Shunday qilib, "idishlarni yuvish mashinasi" quvvatini "qarshilikli isitish moslamasi" va "elektr motor" dan farqli o'laroq aniqlash mumkin.

Ilovalar

  • "Juda tejamkor" yukni aniqlash[4]
  • Arzon aniqlash boshlang'ich vaqtinchalik, chiziqdagi yoki uskunadagi nosozliklar va boshqalar.[5][6]
  • Ham uy-joy, ham tijorat energiyasini iste'mol qilish bo'yicha so'rovlarni o'tkazing.[7][8]
  • Talabga javob da foydalanish uchun tizim aqlli tarmoq.[9]
  • Kamroq datchiklar bilan tizimlarning xavfsiz ishlashi uchun tizimdagi kemalarni kuzatib boring.[10]

Maxfiylik masalalari

NILM odamlar qanday turdagi maishiy texnika turlarini va ularning xulq-atvorini aniqlay oladi. Energiyadan foydalanish uslublari xatti-harakatlar tartibini, masalan, uyda hech kim bo'lmagan vaqtni yoki aholining sharmandali yoki noqonuniy xatti-harakatlarini ko'rsatishi mumkin. Bu, masalan, uyda yashovchilar dushdan foydalanayotgan paytda yoki individual chiroqlar yoqilganda va o'chirilganda aniqlanishi mumkin.[2]

Agar NILM kommunal xizmatda yoki uchinchi tomon tomonidan masofadan ishlayotgan bo'lsa, uy egasi ularning xatti-harakatlari kuzatilayotgani va qayd etilayotganligini bilmasligi mumkin.

Uyda ishlaydigan mustaqil tizim, foydalanuvchi nazorati ostida, boshqalarga ma'lumot bermasdan, energiyadan foydalanish to'g'risida o'z fikrlarini bildirishi mumkin. Ularning xulq-atvori va energiya iste'moli o'rtasidagi bog'liqlik energiya sarfini kamaytirishga, samaradorlikni oshirishga, eng yuqori yuklarni tekislashga, pulni tejashga yoki yashil energiya bilan jihozlardan foydalanishni muvozanatlashtirishi mumkin. Biroq, mustaqil tizimdan foydalanish uni masofadan kuzatishdan himoya qilmaydi.

Ushbu texnologiyaning aniqligi va qobiliyati hali ham rivojlanib bormoqda va real vaqt rejimida 100% ishonchli emas, chunki to'liq ma'lumot bir necha daqiqadan soatgacha to'planib, tahlil qilinadi.

Dasturiy ta'minot

  • Intruziv bo'lmagan yuklarni kuzatish va diagnostika qilish uchun asos (M. Eng. Tezis) amalga oshirish uchun kodlar ro'yxatini o'z ichiga oladi[11]
  • Intruziv bo'lmagan yuklarni nazorat qilish bo'yicha qo'llanma (NILMTK) - ochiq kodli loyiha Python[12]

Shuningdek qarang

Adabiyotlar

  1. ^ Xart, G. V. (1992). "Nintuziv vositalarning yukini kuzatish". IEEE ish yuritish. 80 (12): 1870–1891. doi:10.1109/5.192069.
  2. ^ a b Xart, G. V. (1989). "Uy-joy energiyasini kuzatish va kommunal quvvat oqimlari orqali kompyuter kuzatuvi". IEEE Technology and Society jurnali. 8 (2): 12–16. doi:10.1109/44.31557.
  3. ^ NALM bibliografiyasi 1980–1995 yy
  4. ^ "Arxivlangan nusxa". Arxivlandi asl nusxasi 2008-12-15 kunlari. Olingan 2016-06-15.CS1 maint: nom sifatida arxivlangan nusxa (havola)
  5. ^ [1]
  6. ^ [2]
  7. ^ Laughman, C .; Kvanduk Li; Koks, R .; Shou S .; Leeb, S .; Norford, L .; Armstrong, P. (2003). "Quvvat imzosini tahlil qilish" (PDF). IEEE Power and Energy jurnali. 1 (2): 56. doi:10.1109 / MPAE.2003.1192027.
  8. ^ Nagibi, B .; Deilami, S. (2014-09-01). "Intruziv bo'lmagan yuklarni kuzatish va uy energiyasini boshqarish bo'yicha qo'shimcha texnikalar". Energetika konferentsiyasi (AUPEC), 2014 yil Avstraliyaning universitetlari: 1–5. doi:10.1109 / AUPEC.2014.6966647. ISBN  978-0-6469-2375-8.
  9. ^ Bergman, D.C .; Jin, D .; Juen, J. P .; Tanaka, N .; Gunter, C. A .; Rayt, A. K. (2011). "Taqsimlangan intruziv bo'lmagan yuklarni monitoring qilish". IEEE Power & Energy Society Innovatsion Smart Grid Technologies (ISGT): 1–8. doi:10.1109 / ISGT.2011.5759180. ISBN  978-1-61284-218-9.
  10. ^ Koks, R. V.; Bennett, P. L.; MakKay, T. D.; Parij, J .; Leeb, S. B. (2007). "Shipboard nazoratini boshqarish uchun intruziv bo'lmagan yuk monitoridan foydalanish". 2007 yil IEEE elektr kemalari texnologiyalari simpoziumi. p. 523. doi:10.1109 / ESTS.2007.372136. ISBN  978-1-4244-0946-4.
  11. ^ Intruziv bo'lmagan yuklarni kuzatish va diagnostika qilish uchun asos (M. Eng. Tezis)
  12. ^ Intruziv bo'lmagan yuklarni nazorat qilish uchun qo'llanma (NILMTK)