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[發明專利]一種基于雞群算法的多特征加權的家用電氣負荷識別方法在審

專利信息
申請號: 202011036602.4 申請日: 2020-09-28
公開(公告)號: CN112381665A 公開(公告)日: 2021-02-19
發明(設計)人: 于煌;余濤 申請(專利權)人: 華南理工大學
主分類號: G06Q50/06 分類號: G06Q50/06;G06Q30/02;G06N3/00
代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102 代理人: 何淑珍;江裕強
地址: 510640 廣*** 國省代碼: 廣東;44
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摘要:
搜索關鍵詞: 一種 基于 算法 特征 加權 家用 電氣 負荷 識別 方法
【權利要求書】:

1.一種基于雞群算法的多特征加權的家用電氣負荷識別方法,其特征在于,該方法包括以下步驟:

步驟1、基礎數據處理:在用戶端口處安裝傳感器,采集用戶電氣數據,統計居民用戶的用電習慣,以此作為基礎數據庫;在獲取的用戶基礎數據中,對各個電氣屬性有功功率、無功功率、諧波電流進行統計;

步驟2、目標函數尋優:對獲取的用戶基礎數據中,對各個電氣屬性有功功率、無功功率、諧波電流進行目標函數的尋優;利用改進的離散式雞群算法得到目標函數最優值;

步驟3、結構熵權法加權分析:對各個電氣特征所得的電氣運行結果,構建屬性決策矩陣,利用結構熵權法,獲取電氣特征量的熵數值,依據得出的識別矩陣,將熵值法確定的權重和對識別矩陣的賦值結合,最終識別出負荷使用情況。

2.根據權利要求1所述的一種基于雞群算法的多特征加權的家用電氣負荷識別方法,其特征在于,所述步驟1包括:

利用安裝于用戶終端側的傳感器采集用戶使用電器的各項電氣特征:有功功率、無功功率、穩態諧波電流,進行負荷分解運算;

其中有功功率公式:

其中,V(t)為處于時間t時刻的瞬時電壓、Ii(t)為處于時間t時刻的瞬時電流、T為交流電周期時間、dt為積分因子,Ii表示第i個設備的電流值;

有功電力負荷功耗分解確立優化的目標函數:

式子中Pi是數據庫中已經記錄過的第i個設備的有功功率;P為當前總有功功率;xi代表第i設備的投切狀態,為0時表示該設備未運行,為1時表示該設備在運行、N代表所有的設備數量;

無功功率公式:

對無功電力負荷功耗分解確立優化的目標函數:

式子中Qi是數據庫中已經記錄過的第i個設備的有功功率;Q當前總無功功率;

穩態諧波電流:當某一家庭含有m類主要的家電設備,n種的獨立工作狀態,電器穩態運行具有疊加性,總電流等于這n種工作狀態的線性疊加,即:

iL(t)=x1is1(t)+x2is2(t)+…+xnisn(t)

式中iL(t)為用戶側的總電流;is1、is2、is3…isn分別為第1、2、…n中狀態的工作電流;x1、x2、...、xn∈{0,1}分別表示第1、2…n種家電設備狀態的工作狀況,其值為0表示為處于未工作狀態,其值為1是表示處于工作狀態;

用向量法來表示上式,則表示為:

其中,θL,h為總電流的相角、IL,h為總電流的數值、θsn,h分電流的相角值、Isn,h為分電流的數值,n,h用于標記電流的信息,h表示描述電流的奇數諧波維度為1、3、5、7維,n表示屬于分電流中的一個電流,IL,1∠θL,1表示所有支路電流一次諧波的總和;x1,x2,...,xn∈{0,1}是方程組的待求變量;等式左側矩陣中的元素都是實時所測量得到的已知量,等式右側矩陣中的元素是通過離線的基礎數據庫進行統計便可已知的量;

得到當用戶家電設備開啟關斷后,電流實際變化值作為目標函數為:

mind(3)=||IL-ISX||

式中:IL為集中器采集到家庭用戶的總電流,IS為用戶家電設備模型的參數矩陣,X為居民用戶內各家電負荷的工作狀態矩陣,負荷識別轉化為最優組合問題的求解。

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