[发明专利]基于多特征融合的电力负荷辨识方法及系统

说明书

本发明提供一种基于多特征融合的电力负荷辨识方法及系统，方法包括：在用户的用电入口处对有功功率进行监测；将所述的有功功率利用整数规划求解，确定该时刻可能存在的负荷；将所述的有功功率通过滑动窗口算法获得功率序列；根据所述的功率序列提取其统计特征和奇异值特征；根据所述的统计特征和奇异值特征通过欧式距离求解与可能存在负荷各个特征的相似度；将所述的统计特征和奇异值特征的相似度利用线性加权和法将多相似度转化为综合相似度；将所述的综合相似度最大值与设定的阈值进行比较确定该时刻运行的负荷。采用整数规划降低计算维度，通过多特征融合可准确辨识出用户用电入口处的负荷，对于负荷功率的波动具有鲁棒性。

技术领域

本发明关于负荷辨识技术领域，特别是对于家用负荷的辨识技术，具体的讲一种基于多特征融合的负荷辨识方法。

背景技术

节能减排是近年来人们一直讨论与研究的热门话题，在节能减排的背景下以不影响电力用户的正常生产、生活的条件下更大程度的减少能源开支,降低能源消耗，合理利用自然能源为目的。电力负荷辨识技术可以通过辨识电力负荷中不同类型的运行状态，从而得到用电设备所消耗的功率，负荷的正确监测与辨识对减少电能损耗有着基础性的重要意义。

负荷辨识技术应用在非侵入式电力负荷监测方面(Non-Intrusive LoadMonitoring，NILM)，该技术仅通过在用户入口处安装监测设备获得总用电信息从而辨识用户各用电负荷类型和工作状态，因此该技术相对于侵入式负荷监测技术具有成本低、通信网络简单和便于维护等优点，同时又可以得到各负荷工作状态和耗能情况，从而根据耗能信息、分时电价和电能计量等综合信息，得到有效的节能措施，例如调整负荷用电时段或者选择节能电器等方面，以此能有效缓解能源危机，降低环境污染，因此负荷辨识技术具有无可取代的工程意义和广阔的发展前景。

发明内容

本发明针对非侵入式负荷识别存在问题，提出一种基于多特征融合的负荷辨识方法，根据有功功率获得功率序列并提取其统计特征和奇异值特征，利用整数规划降低计算维度，通过欧式距离和线性加权法进行多特征信息融合可计算出用户用电入口处的负荷及其运行状态，经过实验验证该方法可以准确辨识出负荷及其运行状态。

本发明的目的之一，提供一种基于多特征融合的负荷辨识方法，包括：在用户的用电入口处对有功功率进行监测；将所述的有功功率利用整数规划求解，确定该时刻可能存在的负荷；将所述的有功功率通过滑动窗口算法获得功率序列；根据所述的功率序列提取其统计特征和奇异值特征；根据所述的统计特征和奇异值特征通过欧式距离求解与可能存在负荷各个特征的相似度；将所述的统计特征和奇异值特征的相似度利用线性加权和法将多相似度变为综合相似度；将所述的综合相似度最大值与设定的阈值进行比较确定该时刻运行的负荷。

本发明的目的之一，提供一种基于多特征融合的负荷辨识系统，包括：监测装置，用于在用户的用电入口处对有功功率进行监测；负荷存在组合确定装置，用于将所述的有功功率利用整数规划求解，确定该时刻可能存在的负荷；功率序列提取装置，用于利用滑动时间窗口算法对有功功率进行功率序列提取；特征值提取装置，用于提取功率序列的统计特征和奇异值特征；相似度确定装置，用于将确定需要辨识负荷与可能存在负荷各个特征的相似度；综合相似度确定装置，用于将统计特征和奇异值特征的相似度利用线性加权和法求得综合相似度；负荷确定装置，用于将综合相似度最大值与设定的阈值进行比较确定该时刻运行的负荷。

本发明采用的技术方案是：

一种基于多特征序列融合的负荷辨识方法，其特征是，所述的方法包括：

在用户的用电入口处对有功功率进行监测；

将有功功率利用整数规划求解，确定该时刻可能存在的负荷；

将有功功率通过滑动窗口算法获得功率序列；

根据功率序列提取有功功率的统计特征和奇异值特征；