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[发明专利]基于小扰动数据的电力负荷模型在线解析方法-CN202011562108.1有效
发明人：刘博;曾沅;孟德壮;栾文鹏;余贻鑫 -专利权人：天津大学
申请日： 2020-12-25 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： H02J3/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于小扰动数据的电力负荷模型在线解析方法，利用工程实际便于实时获取的小扰动数据，包括：获取各类典型电力负荷的单元电压/频率‑功率响应特性参数，建立典型电力负荷单元模型库；在线实时量测电力负荷的节点电压、频率和功率数据；根据负荷实际情况选定其主要成分类型；将选定的负荷成分类型对应的单元电压/频率‑功率响应特性参数进行加权聚合，近似估计电力负荷的综合单元电压/频率‑功率响应特性参数；根据在线实时量测数据对加权聚合的权重系数进行最优求解，确定负荷成分比例，实现模型解析。本发明方法不仅能够克服传统方法缺乏时效性、过度依赖故障数据、难以在线应用的缺点，而且可提高负荷模型精度。
基于扰动数据电力负荷模型在线解析方法

[发明专利]基于深度学习的经背景筛选的电能分解方法-CN201711489206.5有效
发明人：栾文鹏;刘博;崔高辰;余贻鑫;刘卫涛;王岩;刘浩;马骁;杜伟强;杨静;尹凯;蒋仲明;李蓓;刘中胜;冯丽 -专利权人：天津求实智源科技有限公司
申请日： 2017-12-30 - 公布日： 2023-04-28 - 主分类号： G06N3/0464 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于深度学习的经背景筛选的电能分解方法，属于电力负荷用电细节监测技术领域，其解决了基于深度学习的电能分解推广实施难度较大的问题。本发明步骤如下：确定目标电器，提取电力负荷的原始总口数据和目标电器的工作曲线；建立并利用获取的工作曲线和原始总口数据训练背景筛选模型，继而借此得到筛选工作曲线后的背景数据；利用的背景筛选后得到的背景数据以及工作曲线，合成仿真总口数据；利用合成的仿真总口数据构建并训练用于电能分解的深度神经网络；最终，在线应用训练所得的深度神经网络。本发明仅需要获取电力负荷的原始总口数据和工作曲线，即可实现在不同场景下各目标电器设备用电量的非侵入式估计。
基于深度学习背景筛选电能分解方法

[发明专利]基于深度神经网络的非侵入式分项电量估计方法-CN201811650998.4有效
发明人：栾文鹏;刘博;余贻鑫;崔高辰;刘浩;杜伟强;王岩 -专利权人：天津求实智源科技有限公司
申请日： 2018-12-31 - 公布日： 2023-04-28 - 主分类号： G06Q10/0639 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于深度神经网络的非侵入式分项电量估计方法，包括：获取总量用电数据序列与目标电器用电数据序列；获得目标电器的背景用电数据序列和工作曲线；合成仿真总量用电数据；构建与训练电量估计神经网络；将现场采集到的总量用电数据按需分段，输入到训练所得的深度神经网络，在线估计目标电器用电量。本发明仅通过分析用电场景的总量用电数据序列，便可单独估计场景内的目标电器用电量；对目标电器仅进行短期单独量测，便可获得充足训练数据样本，用以训练神经网络。本发明技术方案准确度更高、更易推广；通过扩展输入的方式，将目标电器的完整工作过程输入神经网络，充分利用工作过程中尽量多的特征，进一步提升了电量估计准确度。
基于深度神经网络侵入式分项电量估计方法

[发明专利]基于模型自学习的非侵入式电动自行车监测方法及系统-CN202111018125.3有效
发明人：栾文鹏;马纯伟;刘博;赵博超;余贻鑫;韦尊;刘子帅 -专利权人：天津大学
申请日： 2021-08-31 - 公布日： 2023-02-24 - 主分类号： B60L53/62 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于模型自学习的非侵入式电动自行车监测方法，包括：对用户总功率进行滤波、降频等预处理；对有功功率的差分进行密度聚类得到密度最大类的均值和时间上对应的无功功率均值以重构信号，采用双边滤波、状态转换移除、分段线性表示筛选出含充电缓坡的时间段；根据非侵入式负荷事件检测算法找到所有疑似充电的负荷事件，采用滑动窗确定所有电动自行车充电引起的负荷事件，并完成模型自学习；非侵入式负荷事件检测算法实时检测充电行为并预警；以充电模型为基础，实现荷电状态实时感知和充电电量计算。可根据用户总功率判断是否存在电动自行车充电行为，完成模型自学习，实现充电行为实时预警，荷电状态实时感知和充电电量计算。
基于模型自学习侵入电动自行车监测方法系统

[发明专利]一种低压用户非侵入式电弧故障精准检测方法及系统-CN202110571290.5有效
发明人：栾文鹏;林建利;刘博;余贻鑫 -专利权人：天津大学
申请日： 2021-05-25 - 公布日： 2023-01-13 - 主分类号： G01R31/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种低压用户非侵入式电弧故障精准检测方法，包括：预设包含正常与故障样本的全部电器全特征数据库；初始化相关参数；采集用户入户处总电流和端电压并进行降噪处理；捕捉总电流信号稳态时窗，计算CRC特征，结合故障电弧特征样本，实时检测故障电弧；若存在故障电弧，利用电流模式匹配实现负荷分解得到负荷构成；若时窗稳态特征发生变化及负荷构成已知，计算ZCP特征，根据用户负荷构成和CRC和ZCP特征列出运行中电器的全特征样本矩阵；以全特征矩阵最优分解的最佳匹配结果作为电弧电流分解结果得到故障电器，实现故障支路定位，进而切除故障。本发明可根据用户总口电流实现故障电弧监测，并辨识出故障支路，消除电弧故障引发的火灾隐患。
一种低压用户侵入电弧故障精准检测方法系统

[发明专利]电力负荷功率模式多时间尺度自适应检测方法-CN202211252685.X有效
发明人：刘博;张建锋;栾文鹏;赵博超;余贻鑫 -专利权人：天津大学
申请日： 2022-10-13 - 公布日： 2022-12-23 - 主分类号： H02J3/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种电力负荷功率模式多时间尺度自适应检测方法。首先，在给定窗长集合下，利用滑动窗口法从负荷总功率数据中检测负荷模式，并通过趋势分析剔除不符合形状约束的不合理负荷模式，从而在各窗长下都得到一个负荷模式集合。然后，通过聚类分析，在得到的负荷模式集合中找出总功率信号序列中重复出现的子序列，并去除各窗长下被重复检测的负荷模式；进一步，基于最小描述长度原理，对负荷模式集合中时间上存在冲突的负荷模式样本进行择优。最后，采用语音端点检测方法定位负荷波动段，根据波动段的信号特征剔除因波动而误检的伪负荷模式。本发明能自适应于背景功率信号波动或噪声，且完整检测形态各异、多时间尺度的负荷功率模式。
电力负荷功率模式多时尺度自适应检测方法

[发明专利]一种配电网静态安全域边界关键超平面精细化辨识方法-CN202211008845.6在审
发明人： 余贻鑫;孙道武 -专利权人：天津大学
申请日： 2022-08-22 - 公布日： 2022-12-20 - 主分类号： H02J3/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种配电网静态安全域边界关键超平面的精细化辨识方法，主要步骤为：1)定义复功率注入空间配电网静态安全域；2)生成配电网安全域边界的粗略超平面；3)给定初始运行点和工程实用边界；4)给出安全域边界超平面是否为关键超平面的严格判据；5)对安全域边界超平面进行初步删选；6)定义安全域边界关键超平面搜索前沿，并对其初始化；7)对关键超平面进行搜索和判断；8)基于潮流计算修正安全域边界关键超平面；9)校验关键超平面，给出最终辨识结果；本发明方法能够在配电网所有节点电压约束和支路潮流约束对应的众多安全域边界超平面中进行精细化辨识，得到少数几个关键超平面，进而提高优化问题求解的计算速度。
一种配电网静态全域边界关键平面精细辨识方法

[发明专利]基于自监督学习的非侵入式负荷分解方法-CN202211051983.2在审
发明人： 余贻鑫;陈姝伊;栾文鹏;赵博超;刘博 -专利权人：天津大学
申请日： 2022-08-31 - 公布日： 2022-12-02 - 主分类号： G06Q50/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于自监督学习的非侵入式负荷分解方法，包括：1)将目标数据集中选定的无标签总功率信号分割成多个长度为W的序列；2)完成自监督前置任务得到预训练后的序列到点神经网络；3)将源数据集中选定的有标签总功率信号分割成多个长度为W的序列；4)完成有监督下游任务得到负荷分解模型，5)将目标数据集中待分解的总功率信号分割成多个长度为W的序列，6)将步骤5)中的序列输入到步骤4)中的负荷分解模型中，该神经网络的输出是预测的单个电器在一个时刻的功率值，进而得到预测的单个电器功率信号。本发明可以从目标数据集中的无标签数据中学习有用的特征，实现了针对目标数据集的无监督NILM，具有较大的应用意义。
基于监督学习侵入负荷分解方法

[发明专利]一种非侵入式负荷事件两阶段自适应检测方法-CN202110984291.2有效
发明人：栾文鹏;刘子帅;刘博;余贻鑫 -专利权人：天津大学
申请日： 2021-08-25 - 公布日： 2022-11-08 - 主分类号： G01R31/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种非侵入式负荷事件两阶段自适应检测方法，包括：基于离群点分析利用原始负荷总功率数据计算得到每一时刻的自适应阈值，以动态自适应于电气信号稳态区段的波动程度，用于判定负荷事件的发生与否；通过改进边缘检测方法及邻近负荷事件分割方法进行第一阶段的阶跃型负荷事件检测；以负荷总功率数据中阶跃型负荷事件以外的各区段信号为检测对象，利用滑动平均与滑动t检验相结合的方法进行第二阶段的长暂态型负荷事件检测；汇集上述两阶段检测到的所有事件并逐一筛查，将起止点功率差小于自适应阈值的负荷事件认定为伪负荷事件并将其剔除，从而完成负荷事件自适应检测。
一种侵入负荷事件阶段自适应检测方法

[发明专利]完全无监督的非侵入式电器状态模型自适应构建方法-CN202110560585.2有效
发明人：刘博;栾文鹏;余贻鑫;刘子帅;郑锦浩 -专利权人：天津大学
申请日： 2021-05-21 - 公布日： 2022-06-14 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种完全无监督的非侵入式电器状态模型自适应构建方法，根据一段时间内积累的未知负荷事件数目或相应未知电量预判是否满足电器建模过程的启动条件；当满足电器建模过程启动条件，进行负荷总量数据读入；利用频繁模式挖掘技术从未知负荷事件中挖掘电器的FES模式；电器SCES模式的筛选与分组；对于不同的电器SCES模式分组建立或更新电器的FSM模型拓扑图；进而根据电器的负荷事件数据及负荷总量数据估计或更新其FSM模型参数。本发明仅以负荷总量数据为处理对象，自适应地建立和更新负荷内部电器的FSM模型。即使面对用户负荷组成随机变化，实际场景复杂多样，该方法仍能准确地建立电器负荷模型，并保证其泛化能力。
完全监督侵入电器状态模型自适应构建方法

[发明专利]一种非侵入式低压故障电弧检测与定位方法及系统-CN202011475003.2有效
发明人：刘博;栾文鹏;余贻鑫;林建利;杜伟强 -专利权人：天津求实智源科技有限公司
申请日： 2020-12-14 - 公布日： 2022-06-07 - 主分类号： G01R31/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种非侵入式低压故障电弧检测与定位系统，该系统包括8个功能模块，分别为标准电器负荷特征库模块、故障电弧特征指纹库模块、数据采集与预处理模块、非侵入式负荷识别模块、故障电弧检测与识别模块、故障电弧定位模块、数据信息存储模块和对外交互与信息可视化模块；利用上述的8个功能模块，采取从负荷总量数据中提取故障电弧电流特征的方法，并结合由现有非侵入式负荷识别技术获得的电器运行状态实现故障电弧精确定位。在检测到电弧故障的条件下，进行故障定位，通过定位测试效果计算，本发明系统予以实现的定位测试效果即定位支路准确率高达85％以上。
一种侵入低压故障电弧检测定位方法系统

[发明专利]一种基于供电路径搜索的配电网静态电压安全域计算方法-CN201811509701.2有效
发明人：秦超;曾沅;余贻鑫 -专利权人：天津大学
申请日： 2018-12-11 - 公布日： 2022-05-10 - 主分类号： H02J3/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于供电路径搜索的配电网静态电压安全域计算方法，包括：步骤一、根据配电网各支路开关的状态，确定配电网的拓扑结构，包括配电网中所有节点的集合ΘB、所有支路的集合ΘL、各节点的类型γi和各支路的状态χij；确定各节点电压的最大限值ViM、最小限值Vim和根节点电压V0；步骤二、根据步骤一确定的配电网拓扑，构建配电网的等效节点导纳矩阵和等效节点注入矩阵计算配电网的等效节点相角矩阵步骤三、根据步骤二等效节点相角矩阵，确定的计算确定各节点的供电路径向量ηi；步骤四、根据各节点的供电路径向量和各节点的电压限值，计算各节点电压上限和下限约束对应的静态电压安全域的边界系数。
一种基于供电路径搜索配电网静态电压全域计算方法

[发明专利]一种用于巡检人员优化调度的配电网故障区域巡检方法-CN202011510873.9有效
发明人：秦超;刘建存;余贻鑫 -专利权人：天津大学
申请日： 2020-12-18 - 公布日： 2022-04-29 - 主分类号： G07C1/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于巡检人员优化调度的配电网故障区域巡检方法，即以故障区域内所有线路巡检完所用时长最短为目标函数，建立考虑巡检人员优化调度的故障区域巡检模型，在给定的约束条件下，求解得到用时最短的巡检人员调度方案；约束条件包括线路巡检状态约束、巡检人员调度约束、以及线路巡检状态和巡检人员调度间的耦合约束，本发明通过巡检人员的优化调度，提升线路巡检人员的巡检效率。
一种用于巡检人员优化调度配电网故障区域方法

[发明专利]配电网中操作人员优化调度的故障隔离与负荷恢复方法-CN202011505972.8有效
发明人：秦超;刘建存;余贻鑫 -专利权人：天津大学
申请日： 2020-12-18 - 公布日： 2022-04-29 - 主分类号： H02H7/28 文献下载
摘要：本发明公开了配电网中操作人员优化调度的故障隔离与负荷恢复方法，即以系统损失负荷量最小为目标函数，建立考虑操作人员优化调度的故障隔离与负荷恢复模型，在给定的约束条件下，求解得到使系统损失负荷最小的开关动作与操作人员调度方案；约束条件包括电网运行约束、操作人员调度约束以及操作人员与开关动作耦合约束，本发明通过开关动作的优化与操作人员的调度优化，提升配电网的故障隔离与负荷恢复的效率。
配电网操作人员优化调度故障隔离负荷恢复方法

[发明专利]一种基于虚拟流故障定位方法-CN202011510848.0有效
发明人：秦超;刘建存;余贻鑫 -专利权人：天津大学
申请日： 2020-12-18 - 公布日： 2022-03-22 - 主分类号： G06F30/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于虚拟流的故障定位方法，即基于配电网网络拓扑关系和网络故障状态信息，建立由配电网网络拓扑关系和网络故障状态到故障指示器指示状态的映射关系；以线路尽可能故障和线路尽可能正常分别为两个目标函数，在给定约束条件下，根据故障指示器指示状态和网络拓扑关系信息反向确定线路故障状态信息，从而判断由故障指示器指示所得到的线路状态，即正常、故障以及无法确定；约束条件包括：虚拟网络N1：虚拟流注入约束、虚拟流吸收约束、断开线路不流过虚拟流约束、正常闭合线路两端虚拟流相同约束、虚拟流平衡约束；虚拟网络N2：仅电源节点可注入虚拟流约束、与电源节点相连节点的虚拟负荷约束。
一种基于虚拟故障定位方法

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