【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于多特征融合的非侵入式家用负荷实时识别方法及装置,属于家用负荷监测与节能减排等
技术介绍
家用负荷识别技术可分为两大技术路线,即侵入式与非侵入式。其中,侵入式需为每个设备安装计量仪表,具有测量数据准确,成本高,安装复杂,维护困难等优缺点。非侵入式则在用户供电入口安装计量仪表,成本低,易于安装,适合在线监测,但技术难度大,难以实时捕捉负荷事件。负荷特征是负荷内部独特电力消耗模式的表现,即负荷运行时的电气行为,这是实现识别负荷的关键。负荷特征进一步又可分为暂态特征与稳态特征两大类。参考文献[1]所述方法在较低采样率下,以设备稳态特征有功、无功二维特征平面为基础,对负荷进行分类识别;参考文献[2]则从用电负荷投入切除操作暂态功率波形特征入手,搜索与当前操作事件暂态波形相似度最高的负荷样本。此方法需要计算功率暂态波形相似度,因此要求高密度的功率值与大量匹配运算,导致“存储空间”占用大,“计算性能”要求高。另外,此方法抗负荷波动性较差,容易产生误检。随着负荷识别技术实用化需求日益增加,在算法设计时需同步考虑以下两大因素:负荷识别的准确率高;算法空间、时间复杂度低,运行实时性高。参考文献:[1]Hart,GW.NonintrusiveApplianceLoadMonitoring[J].ProceedingsoftheIEEE,1992,80(12):1870-18910.[2]高云,杨洪耕.基于暂态特征贴近度匹配的家用负荷识别[J].电力系统自动化,2013,9(37):54-59.
技术实现思路
针对上述负荷识别技术实用化过程中的问题, ...
【技术保护点】
一种基于多特征融合的非侵入式家用负荷实时识别方法,其特征在于包括下述的步骤:S1实时采集所监测环境入口处电压和电流数据;S2根据S1所得实时信息,当有功值发生变化,且变化值大于预定阈值,则缓存有功值变化时刻之前与之后N个周期的电压和电流采样数据;S3根据S2所缓存电压和电流采样信息,计算事件特征向量,所述事件特征向量包括有功增量、无功增量、电流总谐波含量、电流偶次谐波含量和负荷启停暂态电流变化窗口长度五个特征;S4根据S3所得事件特征向量信息,过滤负荷特征数据库中样本,得到候选负荷样本子集;所述负荷特征数据库包括离线建立的各类家用负荷启停特征,所述各类家用负荷启停特征为所述事件特征向量的五个特征;S5依次计算候选负荷样本与当前事件特征向量间的吻合度;S6选取吻合度最高的设备结果,并与预设定的吻合度门限值比较,若大于预设门限值,则输出所识别的负荷种类,否则,输出为系统扰动。
【技术特征摘要】
1.一种基于多特征融合的非侵入式家用负荷实时识别方法,其特征在于包括下述的步骤:S1实时采集所监测环境入口处电压和电流数据;S2根据S1所得实时信息,当有功值发生变化,且变化值大于预定阈值,则缓存有功值变化时刻之前与之后N个周期的电压和电流采样数据;S3根据S2所缓存电压和电流采样信息,计算事件特征向量,所述事件特征向量包括有功增量、无功增量、电流总谐波含量、电流偶次谐波含量和负荷启停暂态电流变化窗口长度五个特征;S4根据S3所得事件特征向量信息,过滤负荷特征数据库中样本,得到候选负荷样本子集;所述负荷特征数据库包括离线建立的各类家用负荷启停特征,所述各类家用负荷启停特征为所述事件特征向量的五个特征;S5依次计算候选负荷样本与当前事件特征向量间的吻合度;S6选取吻合度最高的设备结果,并与预设定的吻合度门限值比较,若大于预设门限值,则输出所识别的负荷种类,否则,输出为系统扰动。2.根据权利要求1所述的基于多特征融合的非侵入式家用负荷实时识别方法,其特征在于S1实时采集所监测环境入口处电压和电流数据,并计算基本电参量,基本电参量包括有功、无功和周波长度。3.根据权利要求1所述的基于多特征融合的非侵入式家用负荷实时识别方法,其特征在于S3和S4中有功增量和无功增量定义如下:Pdelta=Pcur-Ppre(1)Qdelta=Qcur-Qpre(2)其中,式(1)内Pdelta为有功增量,Pcur为负荷启停操作后有功数值,Pcur为负荷启停操作前有功数值;式(2)内Qdelta为无功增量,Qcur为负荷启停操作后无功数值,Qcur为负荷启停操作前无功数值。4.根据权利要求1所述的基于多特征融合的非侵入式家用负荷实时识别方法,其特征在于S3和S4中电流总谐波含量和电流偶次谐波含量定义如下:CHDtotal=Σi=2M(REΔi*REΔi+IMΔi*IMΔi)/(REΔ1*REΔ1+IMΔ1*IMΔ1)---(3)]]>CHDsecond=(REΔ2*REΔ2+IMΔ2*IMΔ2)/(REΔ1*REΔ1+IMΔ1*IMΔ1)---(4)]]>REΔi=abs(REcuri-REprei),(i=1,,…M)(5)IMΔi=abs(IMcuri-IMprei),(i=1,…,M)(6)RExxxi=Σj=1Nreij/N(xxx=pre,cur;i=1,...,M)---(7)]]>IMxxxi=Σj=1Nimij/N(xxx=pre,cur;i=1,...,M)---(8)]]>其中,CHDtotal为电流总谐波含量,CHDsecond为电流偶次谐波含...
【专利技术属性】
技术研发人员:汤博,汪龙峰,任智仁,杨鹏,周宣,周杰文,
申请(专利权)人:威胜集团有限公司,
类型:发明
国别省市:湖南;43
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