基于事件檢測的住宅用電負(fù)荷非侵入式識(shí)別研究.pdf

1、非侵入式負(fù)荷識(shí)別是利用電能用戶進(jìn)線處采集的電壓、電流波形數(shù)據(jù)，通過對數(shù)據(jù)的處理和特征分析，完成用戶用電設(shè)備性質(zhì)的分類和主要用電設(shè)備的識(shí)別。對于電力用戶而言，非侵入式負(fù)荷識(shí)別能夠使電力用戶更為詳細(xì)地了解各類用電設(shè)備的電能消耗，引導(dǎo)用戶在電價(jià)激勵(lì)的機(jī)制下主動(dòng)參與電網(wǎng)的“削峰填谷”；對于電網(wǎng)而言，能更為真實(shí)地了解電力系統(tǒng)的負(fù)荷組成，為提高電能利用效率提供依據(jù)，有很好的理論意義和實(shí)用意義。
　　本文采集典型住宅用電負(fù)荷工作電壓、電流波形數(shù)

2、據(jù)，在分析用電負(fù)荷電氣特征的基礎(chǔ)上，分別利用基于滑動(dòng)窗的雙邊累計(jì)和方法與C4.5決策樹方法進(jìn)行用電負(fù)荷投切事件檢測和用電設(shè)備性質(zhì)分類與主要用電設(shè)備識(shí)別，主要工作包括：
　　采集典型住宅用電負(fù)荷的工作電壓、電流波形數(shù)據(jù)，利用傅立葉諧波分析法，研究用電負(fù)荷的穩(wěn)態(tài)電氣特征，將實(shí)驗(yàn)的家庭用電負(fù)荷分為電阻類、無功類、電子類和復(fù)雜類等四類，并評估了基于穩(wěn)態(tài)電氣特征參數(shù)進(jìn)行非侵入式負(fù)荷識(shí)別的可行性。
　　采用基于滑動(dòng)窗的雙邊累計(jì)和方法進(jìn)行

3、用電負(fù)荷投切事件檢測。投切事件是指用電負(fù)荷投入或者切除的電氣行為。由于典型住宅用電負(fù)荷有功功率數(shù)值范圍較廣、啟動(dòng)暫態(tài)過程持續(xù)時(shí)間和功率變化速度不同、部分電器設(shè)備工作時(shí)基波有功功率波動(dòng)較大等特點(diǎn)，對基波有功功率進(jìn)行了中值濾波，提出了針對基于滑動(dòng)窗的雙邊累計(jì)和方法的改進(jìn)算法，以提高事件檢測的電器適應(yīng)性。
　　為盡可能地利用不同特征參數(shù)的優(yōu)勢，分別采用C4.5決策樹方法和k近鄰學(xué)習(xí)算法進(jìn)行負(fù)荷的類間識(shí)別和類內(nèi)識(shí)別。采用C4.5決策樹方法

4、，利用24個(gè)實(shí)驗(yàn)對象5s穩(wěn)態(tài)的基波功率因數(shù)、電流-電壓3次諧波含量差和電流2次諧波含量的數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)集，以這些特征參數(shù)的信息增益率為依據(jù)確定了決策樹內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的順序和分裂屬性閾值，從而建立了負(fù)荷決策樹類間識(shí)別模型；采用 k近鄰學(xué)習(xí)算法，以歐氏距離為依據(jù)，在基波有功功率-基波無功功率相平面內(nèi)進(jìn)行負(fù)荷類內(nèi)識(shí)別。
　　通過利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、入戶現(xiàn)場測試所得數(shù)據(jù)和國際BLUED數(shù)據(jù)集進(jìn)行非侵入式負(fù)荷識(shí)別，結(jié)果驗(yàn)證了本文方法的可行性和可推廣性