基于特征优选的非侵入式负荷识别方法研究

来源 :河北科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jiangchao1989
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非侵入式负荷辨识作为智能电网的重要环节之一,是需求侧与供给侧互动服务体系的核心,其研究具有极高的理论价值和工程应用价值。非侵入式负荷辨识技术通过对用户电能入口处采集的电压、电流等用电负荷数据进行分析,实现对家用电器能耗信息的监测,用电数据可以为电网的电力调度以及为用户的精细化、差异化服务提供数据支撑,进而实现用户与电网的交互。本文对非侵入式负荷辨识方法进行了深入的理论与实验研究,主要内容及成果如下:(1)搭建了负荷数据采集平台,通过对采集的电流、电压数据进行分析,对比了两种滤波算法的性能并选择了中值滤波对数据进行降噪处理,并对稳态数据的时频特性进行了分析。(2)针对目前非侵入式负荷辨识存在模型训练时间过长以及负荷特征相近的电器辨识精度不高的问题,提出了一种基于CF-MF-SE联合特征的非侵入式负荷辨识方法。提取负荷稳态电流的峰值因数(CF)、波形系数(MF)和谱熵(SE)组成联合特征,并结合AMPSO-SVM实现负荷辨识。实验表明该方法可解决电器电流波形相近不易识别的难题,减少训练时间,有效提高识别准确率和效率。(3)提出了一种基于K-means聚类与KNN的分级负荷辨识方法,用于解决基于CF-MF-SE联合特征的非侵入式负荷辨识方法中存在的缺陷。首先针对AMPSO-SVM寻优训练时间过长的问题,使用不需参数优化的KNN代替AMPSO-SVM;然后针对谱熵等特征的选取受人为因素影响较大的问题,提取了新的特征对电器进行识别,并使用AMPSO算法进行特征优选,解决新特征中存在冗余特征及噪声特征的问题;最后针对不同电器对最优特征子集适应性不同的问题,提出了基于V-I轨迹HOG特征的K-means聚类。实验表明该方法可以有效地将工作类型相似的电器聚为一类,并在一定程度上解决了冗余特征甚至噪声特征对辨识准确率的影响。
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