[發明專利]一種基于電器運行模式的非侵入式家用負荷分解方法

有效

• 申請號: 202011242043.2
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112379159B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 王慧娟;袁全波;蒲剛強;黃萬方
• 申請（專利權）人: 北華航天工業學院
• 主分類號: G06Q50/06
• 分類號: G06Q50/06;G01R21/00;G01R22/06;G06N3/12
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 李興林

1.一種基于電器運行模式的非侵入式家用負荷分解方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，通過測量不同家用負荷的運行功率，提取家用負荷電器運行模式特征集，具體包括：

利用智能電表測量不同家用負荷的運行功率，得到各家用負荷運行的監測功率序列；

從各家用負荷運行的監測功率序列中，提取有代表性的功率運行序列作為各家用負荷的電器運行模式特征，構成特征集如下：

其中，φ(i)表示家用負荷i的電器運行模式特征序列，Hⁱ為家用負荷i的電器運行模式特征序列的長度，i＝1,2,…N；

步驟2，截取入戶處的一段測量總功率序列段，并從特征集中截取等長的各負荷電器運行模式功率序列段，各負荷電器運行模式功率序列段求和得到目標總功率序列段，具體包括：

截取入戶處的一段測量總功率序列段P，這里，其中，l_w為截取的總功率序列的長度，P_i(i＝1,2,...,l_w)為序列第i個功率值；

從特征集中截取與P等長的各負荷電器運行模式功率序列段：

其中，hⁱ表示截取的家用負荷i的特征序列段第一個值在其特征序列中為第hⁱ個值；

將截取的各負荷電器運行模式功率序列段相加得到目標總功率序列段：

得到：

步驟3，計算測量總功率序列段與目標總功率序列段之間的距離，將該距離最短作為問題目標，構建負荷分解優化問題模型，具體包括：

計算測量總功率序列段P和目標總功率序列段的距離，如下：

將測量總功率序列段P和目標總功率序列段的距離最短作為目標，得到目標函數：

步驟4，求解負荷分解優化問題模型的優化問題，得到負荷分解結果，具體包括：

步驟4.1，采用遺傳算法對目標函數進行求解，優化問題建立為求最優的hⁱ使得目標函數的值最小，采用排序進行適應度分配，目標函數值越小，適應度值越高；

步驟4.2，根據各家用負荷電器運行模式特征序列的長度設計基因編碼結構，首先確定hⁱ的二進制位數，負荷i的運行序數hⁱ取值范圍由負荷i電器運行模式特征序列的長度Hⁱ決定，hⁱ的二進制位數為能表示[1，Hⁱ-l_w+1]的最少二進制位數，然后將各負荷的運行序數h¹,h²,...,hⁱ,...h^N進行拼接得到基因編碼；

步驟4.3，經過選擇、交叉和變異步驟，當目標函數值收斂，求得各負荷運行序數h¹,h²,...,hⁱ,...h^N的最優解，與這些最優解對應的各負荷的特征序列段與實際情況最接近；

步驟4.4，根據h¹,h²,...,hⁱ,...h^N的值從特征集中查詢各家用負荷的功率序列段，即為截取的總功率序列段對應的各家用負荷分解值；

步驟5，再次截取下一段測量總功率序列段，重復步驟2到步驟4，直到將整個測量總功率序列分解。

2.根據權利要求1所述的基于電器運行模式的非侵入式家用負荷分解方法，其特征在于，所述步驟5，再次截取下一段測量總功率序列段，重復步驟2到步驟4，直到將整個測量總功率序列分解，具體為：

對入戶處的測量總功率序列，分段進行分解，循環直至所有的總功率序列分解完成。