非侵入式

微型智能电流传感器是一种非侵入式微型电流测量装置，具有小体积、高精度、宽量程、宽频响、自取能、自组网、低成本、即贴即用等特征，适用于电网数字化转型中发、输、配、变、用等环节海量部署，全面采集电网基础运行数据。微型智能电流传感器采用磁阻传感芯片（TMR芯片）作为核心测量元件，支持集成电流监测、故障录波、谐波监测、无线授时、空中升级等特色功能，已用于智能变电站、配电房及户外线路的电流负荷监测。目前已实现量产供货，在粤港澳大湾区、广西、贵州等地规模化推广应用近1.6万余套，有力支撑了能源数字化转型和新型电力系统建设。

电力指纹技术是贵州电网公司首次提出，通过采集用电设备的电气数据，利用人工智能技术和大数据技术挖掘出能够表征设备特性的“电力指纹”特征，结合侵入式和非侵入式识别方法对设备的类型、特性、参数以及用户行为习惯等进行识别，实现对用电设备的监测、控制、管理和友好交互。

针对传统非侵入负荷辨识技术中电热细分能力不足的问题，文中提出了一种基于先验知识与统计学习模型的居民非侵入式负荷辨识算法。文中对洗衣机辅热、电水壶、电饭锅、电热水器等设备进行了电热细分研究，通过设备运行关联算法实现了辅热设备的细分，并在用户有限反馈信息和专家标注的基础上，实现了非辅热设备分类的模型训练。实验结果表明，文中所提技术框架在事件检测负荷辨识算法的基础上实现了电热设备的细分，且在运行状态分解的F1分数指标中取得了0.9以上的优异效果。

负荷识别是非侵入式负荷监测(non-intrusive load monitoring, NILM)的关键一步。针对目前识别方法存在网络参数量大、识别率低的局限性，提出了一种基于马尔可夫转移场((Markov transition field, MTF)和轻量级网络的非侵入式负荷识别方法。首先，利用归一化后的电压电流计算马尔可夫状态转移矩阵，在时域上排列每个状态转移概率构建MTF。其次，对MTF降采样以适应神经网络的学习，利用伪彩色编码技术得到RGB彩色图像。最后，在轻量级网络ShuffleNetV2中加入SimAM无参注意力模块作为特征提取网络，以较少的参数量实现负荷分类识别。使用公共数据集PLAID和WHITED对所提方法进行实验，结果表明，SimAM-ShuffleNetV2在两个数据集的识别准确率分别达到了98.99%和99.22%，参数量分别为0.37 M和0.41 M，比现有的方法具有更高的识别准确率和更少的参数量，验证了所提方法的有效性和优越性。

分布式电源（distributed resources，DR）中智能边缘设备数据传输的安全问题为电力系统带来了安全隐患。Modbus TCP（transmission control protocol）协议作为边缘设备采用的通信手段之一，其协议安全性的不足使得系统易遭到网络空间的攻击。为保障电力设备数据传输安全，对现有安全手段进行整理，分析现有安全手段在DR应用场景下的不足，提出一种非侵入式Modbus TCP协议安全增强方法。该方法采用云边协同的架构，利用电力控制中心云平台管理访问控制原则，将实际访问控制决策模块部署在边缘设备，并通过细粒度的访问控制组合限制恶意行为。依据Modbus协议参考指南，搭建DR应用场景进行渗透测试，验证该方法能有效防御重放攻击和中间人攻击，可将安全开销控制在百微秒以内，显著优于其他安全手段，满足DR对实时性的需求。

非侵入式负荷监测技术不仅能将电能流向透明化，还能简化智能电表安装流程，从而有效降低负荷监测成本。为提高非侵入式负荷监测中的负荷识别准确性，提出了基于数据扩充与无阈值递归图的非侵入式负荷识别方法。采用去噪扩散概率模型对小样本负荷数据进行数据扩充，以提升负荷识别方法的鲁棒性；通过去除递归图的Heaviside函数实现无阈值递归图以高效表征负荷特征，并结合Transformer深度学习网络构建负荷识别框架。将所提出的方法应用到3个实测数据集中，实验结果表明，所提方法能有效提高负荷识别准确度，改善分类效果。

4月2日，世界首套±800千伏特高压非侵入式高精度微型电压传感器于近日在昆柳龙直流工程柳州换流站成功挂网运行。这一重大成果标志着我国特高压直流输电系统电压测量迈入“微型化”新时代。

分布式电源和电力电子设备的广泛接入，为配电网的安全可靠运行带来新的挑战。而日益增多的低压配电传感部署又为配电网运行决策提供了数据基础。本报告将对配电网低压感知及数据融合分析技术包括非侵入式负荷监测技术作一简述，也特别介绍天津大学在本领域的一些开创性的研究成果，并讨论其在配电网运行管理方面的典型应用场景和用例。

智慧用能互动服务平台，集成业务系统、人工智能、数据中心等支撑技术。利用人工智能及大数据、云计算等先进技术，实现对居民智能用电综合服务。智慧用电互动服务平台结合居民用能的实际需求，主要实现物联接入管理、家庭能效服务、负荷聚合与精准分解、需求响应互动服务、生态构建与运营支撑等功能，提升居民智慧用能服务水平，构建泛在电力物联网智能用电生态圈。物联接入管理，通过非侵入式量测、智能插座、空调宝、智能空开等物联网终端设备的接入，实现对智能家居的互动服务和居民用能数据的采集，主要是对各个家庭用电设备的信息采集、监测、分析及控制，为智慧用电互动服务平台的建设提供基础服务。

日前，江苏±800千伏姑苏换流站投运非侵入式宽频电压传感监测装置。该装置由江苏电力科学研究院联合多家科研单位研发，可在不改造现有设备线路的前提下提升电网电压监测能力，为大电网安全风险治理增添“无创诊断”手段。