基于DTW的多状态负荷的非侵入式负荷分解
CSTR:
作者:
作者单位:

(1. 中国南方电网 深圳供电局有限公司,广东 深圳 440304;2. 东南大学 电气工程学院,南京 210096)

作者简介:

裘星(1990),男,广东深圳人,助理工程师,主要从事电能计量技术检测研究工作;张之涵(1991),男,广东深圳人,硕士,工程师,主要从事电能计量技术检测研究工作。

通讯作者:

中图分类号:

TM933;TK018

基金项目:

深圳供电局有限公司科技项目(090000KK52190185)


Non-intrusive load decomposition of multi-state load based on DTW
Author:
Affiliation:

(1. China Southern Power Grid, Shenzhen Power Supply Co., Ltd., Shenzhen 440304, China;2. School ofElectrical Engineering, Southeast University, Nanjing 210096, China)

Fund Project:

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    摘要:

    非侵入式负荷监测(NILM)是大数据和人工智能的重要应用领域,能够显著提升电网的智能化水平和节能效果。长期以来在NILM中采用稳态特征进行负荷分解时,优点是可识别功率近似的负荷,但是不能处理多状态负荷。为此,采用滑动时间窗作为事件探测算法,提出一种基于动态时间规整(DTW)的多状态特征的NILM模型。该模型首先对多状态负荷进行特征提取,并建立多状态特征的稳态波形模板库;然后利用滑动时间窗算法提取待分解负荷的稳态波形特征,将提取的稳态波形运用DTW算法与稳态波形模板库中的负荷特征计算最小距离进行辨识。该方法能够显著提升稳态条件下多状态负荷的辨识效果。最后采用公共数据集REDD进行测试验证,证明了所提方法的有效性。

    Abstract:

    Nonintrusive load monitoring(NILM)is an important application area of big data and artificial intelligence, which can significantly improve the intelligence level and energy-saving effect of the power grid. For a long time in NILM, the advantage when using steady-state characteristics for load decomposition is that it can identify loads with similar power, but it cannot handle multi-state loads. To this end, a sliding time window is used as an event detection algorithm, and a NILM model based on dynamic time warping(DTW)with multi-state features is proposed. Firstly,the model extracts the characteristics of the multi-state load, and establishes a steady-state waveform template library of the multistate characteristics. Then, it uses the sliding time window algorithm to extract the steady- state waveform characteristics of the load to be decomposed, and applies the DTW algorithm to the steady-state waveforms. The load characteristics in the state waveform template library calculate the minimum distance for identification. The proposed load decomposition model can significantly improve the decomposition ability of multi-state loads under steadystate characteristics. Lastly, the test based on the REDD dataset verifies the effectiveness of the method.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

裘 星,尹仕红,张之涵,潘深琛,江敏丰,杨建明,郑建勇.基于DTW的多状态负荷的非侵入式负荷分解[J].电力需求侧管理,2022,24(6):84-90

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  • 收稿日期:2022-08-07
  • 最后修改日期:2022-09-03
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  • 在线发布日期: 2022-11-23
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