一种基于Fréchet distance的非侵入式电器识别方法技术

本发明专利技术公开了一种基于Fréchet distance的非侵入式电器识别方法，解决了传统的功耗监测方法成本高、部署困难，早期非侵入式监测对硬件及算法的不足，本发明专利技术仅依赖电器稳态电流电压数据，对硬件要求低，只需要前期采集单设备的数据即可，样本数据不需要组合电器数据减少了数据采集量，算法简单可以很方便的集成到硬件设备中，易于推广。

A Non-intrusive Device Recognition Method Based on Fr Chet Distance

The invention discloses a non-intrusive electrical identification method based on Fr Chet distance, which solves the problems of high cost and difficult deployment of traditional power consumption monitoring methods, and the shortcomings of hardware and algorithm in early non-intrusive monitoring. The invention only relies on the steady-state current and voltage data of electrical appliances, and has low hardware requirements. Only the data of single equipment need to be collected in the early stage, and the sample data need not be combined. Electrical data reduces the amount of data acquisition, the algorithm is simple and easy to integrate into hardware equipment, easy to promote.

【技术实现步骤摘要】
一种基于Fréchetdistance的非侵入式电器识别方法
本专利技术涉及非侵入式检测系统下电器识别
，尤其涉及一种基于Fréchetdistance的非侵入式电器识别方法。
技术介绍
20世纪70年代，美国和一些欧洲国家为了提高家庭用电效率，实现节能减排，开始了对家庭能耗进行研究。近年来，随着传感技术、信息通信技术、控制技术的发展，特别是智能电网的兴起，家庭能源管理系统的任务也在增加，而实现这一任务的前提就是对各种电器进行有效的监测。电力负荷监测对家庭和电力公司等都具有重大的意义，对于家庭而言：可以清楚了解每类电器的用电情况，并据此调整用电习惯以达到节能的目的；对电力公司而言：可以了解各地区的用电，并据此制定不同的套餐，实现电力的合理配置，达到资源的最大化利用。目前电力负荷监测可以分为两种：传统的侵入式检测，通过给各类电器增加相应传感器分路实现计量，进而实现的总电器的功耗监测，其投入较大，容易对电器的正常运转造成干扰，过多的线路接入使得用户接受程度也不是很好。早期提出的非侵入式检测功耗，基于电器类别单元电流，只能对类别进行分解，不能细化到具体电器。而且大多依赖于电器的暂态特本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于Fréchet distance的非侵入式电器识别方法，其特征在于，包括：步骤1、选取常用家庭用电负荷作为研究对象，分别采集每种电器n个周期的电流电压幅值数据和基波电流有效值；计算每种电器的电流幅值最大值和最小值以及差值s1、电流有效值的最大值和最小值等数据；对电压进行相位对齐找到对应的电流起点并截取m个周期的电流幅值数据；步骤2、配置算法的参数：确定每种电器参数取值大小；步骤3、算法运行，获取实测数据n个周期的电流电压幅值数据和基波电流有效值；计算电流幅值最大值和最小值以及差值s2；对电压进行相位对齐找到对应的电流起点并截取m个周期的电流幅值数据；步骤4、根据电器取值大小生成解空...

【技术特征摘要】
1.一种基于Fréchetdistance的非侵入式电器识别方法，其特征在于，包括：步骤1、选取常用家庭用电负荷作为研究对象，分别采集每种电器n个周期的电流电压幅值数据和基波电流有效值；计算每种电器的电流幅值最大值和最小值以及差值s1、电流有效值的最大值和最小值等数据；对电压进行相位对齐找到对应的电流起点并截取m个周期的电流幅值数据；步骤2、配置算法的参数：确定每种电器参数取值大小；步骤3、算法运行，获取实测数据n个周期的电流电压幅值数据和基波电流有效值；计算电流幅值最大值和最小值以及差值s2；对电压进行相位对齐找到对应的电流起点并截取m个周期的电流幅值数据；步骤4、根据电器取值大小生成解空间，电器数量解对应电器的名称，顺序固定；步骤5、遍历解空间变换得到的电器数量，计算该电器数量解下电器电流幅值的最大值与最小值等参数数据，并从步骤1中找到对应电器的电流有效值，计算总的电流有效值并得到各电器的电流占比；根据电流占比得到m周期内各点新的电流幅值数据；步骤6、根据步骤3得到的参数数据与步骤5的参数数据进行对比，计算步骤5得到的电器数量解是否可行，如可行执行步骤7；不可行则返回一个固定值标记该解无效，继续遍历执行步骤5，如果所有解均无效则执行步骤8；步骤7、根据步骤3实测获取的电流幅值数据与步骤5计算得到的电流幅值数据，可以转换为2条曲线y1，y2的相似度判断，这里采用Fréchetdistance作为算法适应度函数的计算，首先计算y1上的某点与y2所有点的差值绝对值并取最大值Max，然后计算y1剩余点与y2所有点的差值绝对值V，取V与Max中的最小值即为适应度，列表L保存该解的适应度及对应的解；步骤8、判断步骤7的列表L是否为空列表，为空则给出界面提示并重新执行步骤3；否则执行步骤9；步骤9、对最终获取的电器适应度列表L按适应度排序，并按比分标记，适应度值越小，比分越高，最高分为列表L的大小，最低为1；遍历列表L，对适应度对应解的各电器差值s1加权求和为t，与实测电器差值s2进行相减并保存绝对值a；对列表L按a的大小进行排序，标记分数，绝对值越小的，比分越高，最高分为列表L的大小，最小为1；对列表L按适应度比分与绝对值比分之和排序，最大的即为最优解，如果存在多个最优解，绝对值最小的为最优解，完成对电器的识别。2.根据权利要求1所述的一种基于Fréchetdistance的非侵入式电器识别方法，其特征在于，包括：步骤1、首先选取研究对象，对每类电器按n周期进行电流电压的采集，并计算得到电流有效值；步骤2、计算每类研究对象n周期内负荷电流幅值的最大值maxValue、最小值minValue、差值s1，以及最大电流有效值、最小电流有效值、均值；步骤3、对每类研究对象n周期负荷电压相位对齐，找到电流起点point，根据point点位置截取m周期的电流幅值数据；步骤4、配置算法的参数：每种电器取值大小并启动算法，根据电器取值大小生成解空间，电器数量解对应电器的名称，顺序固定；步骤5、获取实测数据，类似步骤2，3获取实测数据幅值最大值、最小值、差值s2及阈值t2；步骤6、对算法的每个解判断是否有效，判断方法需要符合3个条件：首先找到解下面所有电器负荷电流幅值最大值max和最...

【专利技术属性】
技术研发人员：何金辉，宋佶聪，瞿杏元，余志斌，
申请(专利权)人：四川长虹电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51