[發(fā)明專利]一種基于改進DAG-SVMS的非侵入式負荷辨識方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110252776.2
• 申請日: 2021-03-05
• 公開（公告）號: CN113036754A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設計）人: 王毅;徐元源
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種基于改進DAG?SVMS的非侵入式負荷辨識方法。包括：數(shù)據(jù)采集模塊、事件檢測模塊、特征提取模塊、負荷辨識模塊，數(shù)據(jù)傳送模塊。數(shù)據(jù)采集模塊采集電力系統(tǒng)入口處總電流數(shù)據(jù)；事件檢測模塊對電流進行暫態(tài)事件檢測；檢測到暫態(tài)事件后，特征提取模塊進行暫態(tài)波形分離，將分離后暫態(tài)電流波形特征，特征歸一化處理；負荷辨識模塊使用DAG?SVMS算法訓練生成負荷識別模型，分類器使用粒子群算法進行參數(shù)優(yōu)化，使用基尼指數(shù)優(yōu)化DAG?SVMS節(jié)點排列順序，以減小累積誤差，提高模型識別準確率。當電力系統(tǒng)內(nèi)部包括多種負荷，特別地，存在負荷狀態(tài)變化變頻負荷時，本發(fā)明提出的方法能夠準確識別發(fā)生變化的負荷種類和時間，辨識準確率高，速度快。

技術領域

本發(fā)明涉及智能電網(wǎng)領域，特別地，提出一種基于改進DAG-SVMS的非侵入式負荷辨識方法

背景技術

在供電入口處嵌入非侵入式負荷識別技術，有利于電力需求側管理、實現(xiàn)電力用戶與電網(wǎng)之間的用電信息交流、優(yōu)化用戶用電、完善智能電網(wǎng)體系的建設，同時，推動智能家居的發(fā)展。

從負荷特征提取角度出發(fā)，非侵入式負荷識別技術可分為基于暫態(tài)的和基于穩(wěn)態(tài)的，考慮到暫態(tài)特征的提取需要較高的采樣頻率，對硬件要求較高，目前大多數(shù)的非侵入式負荷識別技術是基于穩(wěn)態(tài)的，但是隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展，硬件成本降低，基于暫態(tài)的非侵入式負荷識別技術發(fā)展與普及成為可能。相較與穩(wěn)態(tài)，暫態(tài)特征能夠提供更多的細節(jié)信息，在狀態(tài)持續(xù)變化的變頻設備識別中表現(xiàn)出更好的性能，識別準確率更高，其次，以暫態(tài)過程的特征提取作為輸入，將多負荷的識別轉(zhuǎn)化為單負荷識別模型，辨識復雜性降低。

綜上，本發(fā)明公開了一種基于改進有向無環(huán)圖的非侵入式負荷辨識方法，先對系統(tǒng)暫態(tài)過程進行檢測，檢測到暫態(tài)過程后進行暫態(tài)波形分離進行暫態(tài)特征提取，將特征量歸一化處理后，使用DAG-SVMS算法訓練生成負荷識別模型，并對模型中的分類器利用PSO算法進行參數(shù)優(yōu)化，最后優(yōu)化分類模型節(jié)點排列順序，減小累積誤差提高模型識別準確率。本發(fā)明較于一般方法，識別準確率高，識別速度快，實用性強。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明公開了一種基于改進DAG-SVMS的非侵入式負荷辨識方法，本發(fā)明較于一般方法，識別準確率高，識別速度快，實用性強。

本發(fā)聲的目的之一是通過如下方案實現(xiàn)的，一種基于改進DAG-SVMS非侵入式負荷辨識方法，包括數(shù)據(jù)采集模塊、事件檢測模塊、特征提取模塊、負荷辨識模塊，數(shù)據(jù)傳送模塊。

所述數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集電力系統(tǒng)入口處總電流數(shù)據(jù)，以及，所述采集方式為將電流互感器輸入端接于火線，輸出端進行A/D轉(zhuǎn)換。

所述事件檢測模塊，使用事件檢測算法檢測采集到的總電流數(shù)據(jù)，檢測到暫態(tài)事件后，保存暫態(tài)事件起始時間。

所述特征提取模塊，用于事件檢測模塊檢測到暫態(tài)事件后，特征提取模塊將暫態(tài)電流波形進行波形分離，獲取引起暫態(tài)事件的目標負荷暫態(tài)波形，進一步的，提取用于區(qū)分不同負荷的暫態(tài)特征。

所述負荷辨識模塊，包括負荷辨識模型訓練階段，還包括負荷實時識別階段，所述負荷辨識模型訓練階段，以樣本庫數(shù)據(jù)為支撐，訓練負荷辨識模型；所述負荷識別階段，實時的提取出引起暫態(tài)事件的目標負荷特征，輸入辨識模型進行識別。

所述結果數(shù)據(jù)傳送模塊，實時識別時，將所述事件檢測模塊檢測得到的暫態(tài)起始時間，與所述負荷辨識模塊辨識結果反饋給用戶，供用戶實時監(jiān)測用電負荷投切時間與工作狀態(tài)。

進一步地，所述數(shù)據(jù)采集模塊，對電流互感器輸出端電流數(shù)據(jù)采用高頻采樣，A/D轉(zhuǎn)換，以獲取總電流數(shù)據(jù)，為事件檢測模塊提供數(shù)據(jù)來源。

進一步地，所述事件檢測模塊使用事件檢測算法進行暫態(tài)事件監(jiān)測，所述事件檢測算法為基于啟發(fā)式的暫態(tài)事件監(jiān)測算法，具體包括：

定義第T個周期的負荷電流強度定義為：