[发明专利]一种基于双滑动窗口的电器设备运行状态识别方法

说明书

技术领域

本发明涉及识别技术领域，特别涉及了一种电器设备运行状态识别方法。

背景技术

在识别电气设备的领域中，如何准确有效的识别终端设备一直是一个很重要的课题。目前 对电气设备终端的识别往往需要较为复杂的多种类型的数据，比较复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于双滑动窗口的电器设备运行状态识别方法，基于用户在较 长一段时间内用电总功耗信息，获得用户电器设备运行状态信息的方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于双滑动窗口的电器设备运行状态识别方法，包括如下步骤：

S100、输入：用户用电总负荷；

S101、稳态负荷识别：采用两个滑动窗口交替前进的方式，对负荷稳态进行判别，将偶然 误差点和过渡点对于稳态负荷的影响进行消除；

S102、稳态负荷变化检测：以当前数据较前一数据的数据跳跃程度为依据，进行稳态数据 段转折点的判别；

S103、稳态负荷修正：以各稳态数据段所求取的均值中心和误差半径为依据，进行稳态负 荷的修正；

S104、电器设备运行状态识别：基于整数规划的方法，求解出最优的电器设备运行状态组 合；

S105、输出：电器设备操作序列。

进一步的，步骤S101具体包括以下步骤：以数据初始起点初始化第一个滑动窗口：设定窗口长度N和数据变化阈值Th％，逐点进行分析，当k点数据与k-1点数据差的绝对值小于k-1点数据的Th％，则将k点数据载入滑动窗口；若大于，则以第k点为起点，重新进行滑动窗口的初始化，并将总数据中前k-1赋值为零，直到窗口载入N个数据；计算窗口数据的均值此时窗口内的数据为一个稳态过程。设初始化完毕后窗口中载入的最后一个数据为第k个数据，当第k+1个数据小于窗口均值的Th％，则将窗口向前滑动一个单位；否则，引入第二个窗口，同样的，窗口长度N和数据变化阈值Th％，以该数据为起点重新进行初始化；在第二个窗口的初始化过程中，计窗口内数据个数为j，设窗口中载入的第j个数据为总数据中的第k个数据，如果出现数据大于阈值Th％，即第二个窗口的初始化失败，此时将第一个窗口向前滑动j个单位，并以窗口内均值代替总数据中的第k-j+1至第k个数据；如果初始化成功，即第二个窗口载入N个数据，此时判断为第二个稳态；之后窗口互换，将第二个窗口作为第一个窗口继续进行滑动，第一个窗口清空，作为新的第二个窗口后续使用；通过以上步骤对负载稳态点进行判别，将数据起点有偶然误差或过渡点都进行剔除；剔除掉的超出设定阈值的偶然误差点和过渡点原位置，用滑动窗口的均值来填补；其中，N＝4，Th＝15；此时，k≥2，0≤j≤4。

进一步的，步骤S102中获得稳态负荷分段转折点的方式是将步骤S101得到的处理后的 总功耗信息逐点输入，以后一点较前一点的跳跃程度为依据，判断后一点是否为稳态数据段的 转折点，即设定阈值Th％，当后一点数据超过前一点数据的Th％时，后一点即为梯形分段转折 点。

进一步的，步骤S103具体包括以下步骤：将所求出的各稳态数据段均值在数轴上标出， 并以均值为中心作误差圆，将两个误差圆重合部分在数轴上的长度与两误差半径中较小的那个 半径的比值作为评价重合程度的标准，判断所求得的这些均值中是否可以进行合并；当重合程 度超过设定的CTh％时，将两均值合并为一个，以两均值的平均值作为合并后的均值，代表同 一稳定状态；否则，不进行均值中心的修正。其中，CTh％＝60％。

进一步的，步骤S104中求解出最优的电器设备运行状态组合所采用的模型为：

处理后的阶梯总负荷为L^t；

约束条件：