[發(fā)明專利]一種非侵入式用電負(fù)荷識(shí)別方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810187521.0
• 申請(qǐng)日: 2018-03-07
• 公開（公告）號(hào): CN108429254B
• 公開（公告）日: 2020-01-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐琳;丁理杰;張華;李訓(xùn);楊華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)四川省電力公司電力科學(xué)研究院;國家電網(wǎng)公司
• 主分類號(hào): H02J3/00
• 分類號(hào): H02J3/00
• 代理公司: 51220 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 王記明

1.一種非侵入式用電負(fù)荷識(shí)別方法，其特征在于，所述方法包括：

在用戶總的進(jìn)線端安裝硬件設(shè)備測量，采集用戶總線上電氣負(fù)荷特征數(shù)據(jù)；

基于電氣負(fù)荷特征數(shù)據(jù)中的有功功率數(shù)據(jù)，應(yīng)用CUSUM算法進(jìn)行設(shè)備的投切辨識(shí)，并記錄投切事件；

基于電氣負(fù)荷特征數(shù)據(jù)中的電流諧波數(shù)據(jù)，獲得設(shè)備的負(fù)荷特征數(shù)據(jù)；

基于電流諧波數(shù)據(jù)，應(yīng)用正則化rbf神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行負(fù)荷設(shè)備識(shí)別，具體包括：

對(duì)電流諧波數(shù)據(jù)進(jìn)行正則化rbf神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練；

應(yīng)用正則化RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練出來的模型進(jìn)行負(fù)荷設(shè)備識(shí)別，具體包括：

已知電流諧波特征數(shù)據(jù)為Y,識(shí)別該負(fù)荷的設(shè)備；

步驟1：Y為輸入層數(shù)據(jù)，將Y映射到隱含層每個(gè)中心點(diǎn)，隱含層的中心點(diǎn)為訓(xùn)練集中所有諧波數(shù)據(jù)，隱含層第j個(gè)節(jié)點(diǎn)為

ρ_j為電流諧波特征數(shù)據(jù)Y與訓(xùn)練集中X_j的歐氏距離；delta為訓(xùn)練集的擴(kuò)展寬度；

步驟2：輸出層為則識(shí)別的負(fù)荷設(shè)備編號(hào)為負(fù)荷設(shè)備為該編號(hào)對(duì)應(yīng)的設(shè)備，為電流諧波特征數(shù)據(jù)Y與訓(xùn)練集數(shù)據(jù)X_j的高斯函數(shù)值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非侵入式用電負(fù)荷識(shí)別方法，其特征在于，基于電氣負(fù)荷特征數(shù)據(jù)中的有功功率數(shù)據(jù)，應(yīng)用CUSUM算法進(jìn)行設(shè)備的投切辨識(shí)，并記錄投切事件；設(shè)有功功率時(shí)間序列為P＝{p(k)},(k＝1,2,...,∞)，具體步驟如下：

1)在該時(shí)間序列上定義1個(gè)連續(xù)的滑動(dòng)窗口，窗口的長度為m,計(jì)算窗口的均值M_m

2)定義和用于檢測事件是投入還是切除，其計(jì)算方法如下公式：

其中β表示該時(shí)間序列穩(wěn)定時(shí)的波動(dòng)水平，

3)設(shè)置閾值H，引入時(shí)間延遲因子d，若是令d＝d+1，計(jì)算直至投入時(shí)刻可根據(jù)k-d推導(dǎo)出；對(duì)于切除事件同理進(jìn)行檢測。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的非侵入式用電負(fù)荷識(shí)別方法，其特征在于，設(shè)獲取的用戶總線上的電流諧波時(shí)間序列為k時(shí)刻有設(shè)備投入或者切除時(shí)，該設(shè)備的負(fù)荷特征為

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非侵入式用電負(fù)荷識(shí)別方法，其特征在于，所述對(duì)電流諧波數(shù)據(jù)進(jìn)行正則化rbf神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練，具體包括：

步驟1：構(gòu)建訓(xùn)練集：選取各種不同品牌、不同型號(hào)、不同類型的電器的電流諧波數(shù)據(jù)，并對(duì)設(shè)備進(jìn)行編號(hào)，去重，構(gòu)建訓(xùn)練集；設(shè)訓(xùn)練集中各設(shè)備的諧波數(shù)據(jù)為X₁,X₂...,X_n,對(duì)應(yīng)的設(shè)備編號(hào)為b₁,b₂,...,b_n；

步驟2：計(jì)算訓(xùn)練集的擴(kuò)展寬度其中dmax為訓(xùn)練集中X₁,X₂...,X_n數(shù)據(jù)之間的最大歐式距離，n為訓(xùn)練集中的數(shù)據(jù)觀測數(shù)；

步驟3：選取訓(xùn)練集中所有的諧波數(shù)據(jù)均為隱含層的中心點(diǎn)，設(shè)輸入層輸入樣本X_i，計(jì)算輸入樣本與隱含層所有中心點(diǎn)的徑ρ_ij，其中ρ_ij為X_i與X_j之間的歐式距離，i＝1,2,...,n；j＝1,2,...,n；

步驟4：計(jì)算隱含層節(jié)點(diǎn)，選取高斯函數(shù)為徑向基函數(shù)，高斯函數(shù)為隱含層節(jié)點(diǎn)為輸入樣本X_i與隱含層中心點(diǎn)X_j的徑向基函數(shù)值

步驟5：設(shè)隱含層節(jié)點(diǎn)與輸出層之間的權(quán)重為w＝(w₁,w₂,...,w_n)，對(duì)于輸入樣本X_i,其輸出層為

步驟6：求解方程組若可逆，其中b＝(b₁,...,b_n)'；若不可逆時(shí)，令λ為參數(shù)，λ∈[0.0000001,0.1]，I為單位矩陣。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非侵入式用電負(fù)荷識(shí)別方法，其特征在于，通過硬件設(shè)備采集用戶總線上的數(shù)據(jù)，采集的數(shù)據(jù)包括：有功功率、不低于10次的電流諧波數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)采集頻率不低于1秒。