[發(fā)明專利]基于機(jī)器學(xué)習(xí)的電力負(fù)荷識(shí)別方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010152529.0
• 申請(qǐng)日: 2020-03-06
• 公開（公告）號(hào): CN111382789A
• 公開（公告）日: 2020-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李波;周年榮;曹敏;張林山;王浩;羅永睦;軒轅哲;鄒京希;朱全聰;利佳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G06K9/62
• 分類號(hào): G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08;H02J3/00
• 代理公司: 北京弘權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11363
• 代理人: 逯長(zhǎng)明;許偉群

1.一種基于機(jī)器學(xué)習(xí)的電力負(fù)荷識(shí)別方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取各個(gè)電器的歷史電氣參數(shù)數(shù)據(jù)集；

清洗各個(gè)電器的所述歷史電氣參數(shù)數(shù)據(jù)集；

將單個(gè)電器的清洗后的歷史電氣參數(shù)數(shù)據(jù)集按照比例劃分成原始訓(xùn)練集、驗(yàn)證集及測(cè)試集；

沿時(shí)間軸對(duì)所述原始訓(xùn)練集、驗(yàn)證集及測(cè)試集進(jìn)行數(shù)據(jù)片段的截取，生成由數(shù)據(jù)片段組成的訓(xùn)練集、驗(yàn)證集和測(cè)試集；

對(duì)每個(gè)目標(biāo)電器分別建立基于降噪自編碼器的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型；

對(duì)每個(gè)目標(biāo)電器根據(jù)數(shù)據(jù)片段組成的訓(xùn)練集、驗(yàn)證集和測(cè)試集對(duì)所述基于降噪自編碼器的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行訓(xùn)練得到每個(gè)目標(biāo)電器的優(yōu)化模型；

采集用戶電力負(fù)荷的當(dāng)前數(shù)據(jù)，并將所述當(dāng)前數(shù)據(jù)輸入每個(gè)目標(biāo)電器的優(yōu)化模型中，分離出電器的工作狀態(tài)，輸出電力負(fù)荷的類別結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機(jī)器學(xué)習(xí)的電力負(fù)荷識(shí)別方法，其特征在于，所述獲取各個(gè)電器的歷史電氣參數(shù)數(shù)據(jù)集，包括：

整合與匯總當(dāng)今公共數(shù)據(jù)集得到第一數(shù)據(jù)集；

在用戶總的進(jìn)線端安裝電能表獲取一個(gè)或多個(gè)空間內(nèi)的總體和單個(gè)用電負(fù)荷的電氣參數(shù)得到第二數(shù)據(jù)集；

根據(jù)所述第一數(shù)據(jù)集和所述第二數(shù)據(jù)集匯總得到各個(gè)電器的歷史電氣參數(shù)數(shù)據(jù)集。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機(jī)器學(xué)習(xí)的電力負(fù)荷識(shí)別方法，其特征在于，所述沿時(shí)間軸對(duì)所述原始訓(xùn)練集、驗(yàn)證集及測(cè)試集進(jìn)行數(shù)據(jù)片段的截取，生成由數(shù)據(jù)片段組成的訓(xùn)練集、驗(yàn)證集和測(cè)試集，包括：

使用長(zhǎng)度為n，移動(dòng)步長(zhǎng)為1的滑動(dòng)窗口沿時(shí)間軸方向?qū)λ鲈加?xùn)練集、驗(yàn)證集及測(cè)試集進(jìn)行數(shù)據(jù)片段的截取，生成由數(shù)據(jù)片段組成的訓(xùn)練集、驗(yàn)證集和測(cè)試集。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機(jī)器學(xué)習(xí)的電力負(fù)荷識(shí)別方法，其特征在于，所述清洗各個(gè)電器的所述歷史電氣參數(shù)數(shù)據(jù)集，包括：數(shù)據(jù)格式的統(tǒng)一、下采樣到指定頻率、電壓歸一化。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于機(jī)器學(xué)習(xí)的電力負(fù)荷識(shí)別方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)格式的統(tǒng)一，包括：

根據(jù)將有功功率轉(zhuǎn)化為[0，1]之間的數(shù)值，其中：

S[i]表示采樣值即瞬時(shí)有功功率，C為電力負(fù)荷類型，sa為樣本數(shù)據(jù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于機(jī)器學(xué)習(xí)的電力負(fù)荷識(shí)別方法，其特征在于，所述下采樣到指定頻率，包括：

若采樣率低于1Hz，則按原有采樣率進(jìn)行記錄；

若采樣率高于1Hz，則將采樣率降采樣至1Hz；

其中，所述將采樣率降采樣至1Hz包括：

使用每1秒間隔采樣點(diǎn)的數(shù)值，拋棄所有1秒內(nèi)的其他采樣值；

計(jì)算相鄰1秒鐘內(nèi)原始采樣點(diǎn)的平均值作為1秒鐘邊界數(shù)據(jù)值；

計(jì)算相鄰1秒鐘內(nèi)原始采樣點(diǎn)的中值作為1秒鐘邊界數(shù)據(jù)值。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于機(jī)器學(xué)習(xí)的電力負(fù)荷識(shí)別方法，其特征在于，所述電壓歸一化，包括：

根據(jù)將電壓歸一至同一波動(dòng)范圍內(nèi)，其中：

Power_normalised表示歸一化功率值，Power_observed表示測(cè)量功率值，Voltage_nominal表示名義電壓值Voltage_observed表示測(cè)量電壓值。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于機(jī)器學(xué)習(xí)的電力負(fù)荷識(shí)別方法，其特征在于，所述清洗各個(gè)電器的所述歷史電氣參數(shù)數(shù)據(jù)集，還包括檢測(cè)間隙、正常運(yùn)行時(shí)間及識(shí)別能耗排名在前K位的電力負(fù)荷，其中k為可調(diào)整參數(shù)。