[發明專利]基于交叉熵的非侵入式電器識別方法

有效

• 申請號: 201910453513.0
• 申請日: 2019-05-28
• 公開（公告）號: CN110146758B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 瞿杏元;何金輝;宋佶聰;余志斌
• 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: 郝迎賓

1.基于交叉熵的非侵入式電器識別方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1、選取樣本電器，設置采集時間周期T，并采集每種電器在周期內的電流電壓數據以及電流有效值，對采集到的電流數據進行電壓相位對齊，然后截取M個周期的電流幅值列表，并計算電流幅值的最大值、最小值、差值和均值，以及電流有效值的最大值和最小值作為樣本數據庫；

步驟2、獲取實測數據，得到電壓相位對齊之后的所述M個周期內的電流幅值列表以及電流幅值的最大值、最小值、差值和均值；

步驟3、對電器數量進行one-hot編碼，并配置量子遺傳算法參數，運行該量子遺傳算法，通過解空間轉換獲得多組電器數量解列表；

步驟4、根據獲得多組電器數量解列表對應的每組電器列表，計算每類電器的數量權重，然后利用權重值作為電流占比計算預測電器組合的電流幅值列表；

步驟5、對獲取的實測數據的電流幅值列表和通過量子遺傳算法得到的多組預測電器組合的電流幅值列表分別進行softmax回歸處理，然后采用交叉熵作為量子遺傳算法的適應度函數，計算其適應度函數值；

步驟6、將計算得到的多組適應度函數值組成列表L，并對列表L進行排序，并進行比分標記，適應度函數值越高的比分越低，反之越高，最小比分為1，最大比分為列表L的長度，得到比分最高的適應度函數值作為最優解，與該最優解對應的電器組合作為需識別的電器組合。

2.根據權利要求1所述的基于交叉熵的非侵入式電器識別方法，其特征在于，步驟1中，對每種電器N周期負荷進行電壓相位對齊，找到電流起點,根據所述電流起點位置截取M周期的電流幅值，并計算得到電流有效值。

3.根據權利要求1所述的基于交叉熵的非侵入式電器識別方法，其特征在于，步驟3中，對電器數量進行one-hot編碼時，電器種類順序固定不變。

4.根據權利要求1所述的基于交叉熵的非侵入式電器識別方法，其特征在于，步驟3中，需要對獲得多組電器數量解列表中每個解判斷是否有效，若有效，則進行下一個解的判斷，否則對無效的解進行標記，所有解判斷完成后，若存在至少一個有效解，則進入步驟4，否則返回步驟1，重新選取樣本電器。

5.根據權利要求4所述的基于交叉熵的非侵入式電器識別方法，其特征在于，判斷解有效時，需符合以下三個條件：首先找到解下面所有電器負荷電流幅值最大值max和最小值min，若實測負荷最大電流幅值大于max的百分之x倍且實測負荷最小電流幅值小于等于min,則該解符合條件一；該解下加權求和值與差值的絕對值小于等于閾值，則該解符合條件二；實測負荷電流有效值大于等于量子遺傳算法解最小電流有效值加權和值，并且小于等于算法解最大電流有效值加權和值，則該解符合條件三；

當解同時符合條件一、二和三時，則該解有效，否則該解無效。

6.根據權利要求1所述的基于交叉熵的非侵入式電器識別方法，其特征在于，步驟5中，把softmax回歸處理后的實測數據的電流幅值列表作為交叉熵適應度函數的P(x)項，把softmax回歸處理后的預測的電流幅值列表作為交叉熵適應度函數的Q(x)項，計算交叉熵適應度函數值，所述交叉熵適應度函數如下：

H(P,Q)＝-∑P(x)logQ(x)。