[發(fā)明專利]一種穩(wěn)態(tài)工況下的非侵入式電力負載識別優(yōu)化算法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811407291.0
• 申請日: 2018-11-23
• 公開（公告）號: CN109521296B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發(fā)明（設計）人: 宋佶聰;余志斌;何金輝;瞿杏元
• 申請（專利權）人: 四川長虹電器股份有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 陳立志

1.一種穩(wěn)態(tài)工況下的非侵入式電力負載識別優(yōu)化算法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：調研實際使用環(huán)境中可能存在的電器種類以及各類電器的最大可能數(shù)量；

步驟2：生成電器數(shù)量數(shù)組，并對數(shù)組中的電器生成隨機數(shù)量，各類電器生成的隨機數(shù)量不超過步驟1調研的最大可能數(shù)量；

步驟3：使每個設備單獨運行，對電器平穩(wěn)運行時的電流數(shù)據(jù)進行采樣，得到穩(wěn)態(tài)電流數(shù)據(jù)：樣本為單個電器的電流復合波的幅值數(shù)據(jù)；

步驟4：分別建立單個用電設備的M域矩陣M₁[n][m]，M₁[n][m]是由第i個用電設備的采樣點P_ij的電流幅值按照采樣順序建立的二維矩陣，其中i＝[1,2,…,n]，j＝[1,2,…,m]，n為用電設備個數(shù)，m為采樣周期內電流幅值的極高點與極低點的總個數(shù)；

步驟5：根據(jù)多個電器同時運行的電流穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)建立電流復合波的M域矩陣M₂[n][m]，M₂[n][m]是由采樣點Q_j的電流幅值按照采樣順序建立組成的，其中j＝[1,2,…,m]，所述采樣點Q_j的采樣頻率與步驟4中采樣點P_ij的采樣頻率一致；

步驟6：對所述M域矩陣M1[n][m]加權求和，并與所述M域矩陣M2[n][m]建立帶約束的估計方程組；

步驟7：基于所述帶約束的估計方程組，建立引入電器數(shù)量后的適應度函數(shù)；

步驟8：將步驟2生產(chǎn)的隨機數(shù)量帶入所述適應度函數(shù)中，求出隨機生成的多個電器數(shù)量數(shù)組的估計值Q'；

步驟9：計算估計值Q'與實際監(jiān)值Q的距離d；

步驟10：選擇d較小的電器數(shù)量數(shù)組作為局部最優(yōu)解并放棄d較大的電器數(shù)量數(shù)組；

步驟11：在局部最優(yōu)解的電器數(shù)量數(shù)組的某些位上隨機改變數(shù)值，得到新的電器數(shù)量數(shù)組，使用新的電器數(shù)量數(shù)組計算估計值Q'與實際監(jiān)測到的Q的距離d，并與之前選出的局部最優(yōu)的電器數(shù)量數(shù)組相比較，保留更優(yōu)的電器數(shù)量數(shù)組；

步驟12：重復步驟11，得出最優(yōu)的電器數(shù)量數(shù)組，得到可能的各電器運行數(shù)量。

2.如權利要求1所述的一種穩(wěn)態(tài)工況下的非侵入式電力負載識別優(yōu)化算法，其特征在于，步驟2生成以二進制編碼的隨機數(shù)量。

3.如權利要求1所述的一種穩(wěn)態(tài)工況下的非侵入式電力負載識別優(yōu)化算法，其特征在于，所述帶約束的估計方程組為：

其中i＝[1,2,…,n]，j＝[1,2,…,m]。

4.如權利要求1所述的一種穩(wěn)態(tài)工況下的非侵入式電力負載識別優(yōu)化算法，其特征在于，所述適應度函數(shù)為：

其中i＝[1,2,…,n]，j＝[1,2,…,m]；

其中，N_pi為數(shù)組中第i個用電設備對應的電器數(shù)量。

5.如權利要求3所述的一種穩(wěn)態(tài)工況下的非侵入式電力負載識別優(yōu)化算法，其特征在于，步驟8具體為：

在所述帶約束的估計方程組中，通過選擇不同的方程個數(shù)以及采用不同的方程組合的方式，進行遍歷匹配求解；得到最接近M域矩陣M₂[n][m]的采樣點電流幅值數(shù)據(jù)的方程組合Y，由所述方程組合Y中包含的M域矩陣M₁[n][m]得到電力負載中包含的電器類型。

6.如權利要求1所述的一種穩(wěn)態(tài)工況下的非侵入式電力負載識別優(yōu)化算法，其特征在于，若估計值Q'表示為(Q'₁，Q'₂，…，Q'_m)，估計值Q'對應的實際監(jiān)值Q表示為(Q₁，Q₂，…，Q_m)，則步驟9中，距離d的計算公式為：d1＝Q₁-Q'₁，d2＝Q₂–Q'₂，…,dm＝Q_m-Q'_m，d＝d1+d1+…+dm。

7.如權利要求1所述的一種穩(wěn)態(tài)工況下的非侵入式電力負載識別優(yōu)化算法，其特征在于，步驟2生成的數(shù)組的個數(shù)以及步驟12中的重復次數(shù)根據(jù)計算平臺的運算能力確定。