本发明专利技术公开了一种非侵入式负荷用电信息的聚类方法，考虑到Kmeans聚类算法能够将原始的包含多对象的数据集，以较低的计算量迅速划分为指定数目个集群，因此本申请率先用Kmeans聚类算法对目标电器的用电信息的采集序列进行处理，以得到第一预设数量个中层集群，在此基础之上再通过凝聚层次聚类方法对所有的中层集群进行循环地合并聚类，直至聚类结果满足预设迭代截止条件，避免了直接对原始的数据集进行迭代运算，在损失较小精度的基础上减少了运算量，降低了CPU的工作压力并提升了分类速度。本发明专利技术还公开了一种非侵入式负荷用电信息的聚类装置及设备，具有如上非侵入式负荷用电信息的聚类方法相同的有益效果。信息的聚类方法相同的有益效果。信息的聚类方法相同的有益效果。
【技术实现步骤摘要】
一种非侵入式负荷用电信息的聚类方法、装置及设备
[0001]本专利技术涉及信息聚类领域，特别是涉及一种非侵入式负荷用电信息的聚类方法，本专利技术还涉及一种非侵入式负荷用电信息的聚类装置及设备。
技术介绍
[0002]为了对非侵入负荷进行分解并研究，那么就必须对每个电器的用电信息(包括有功功率、无功功率、电压以及电流等)进行分类，现有技术中缺少一种成熟的对于目标电器的用电信息进行分类的方法，在进行分类时往往需要进行海量的计算，一方面增加了CPU的工作压力，另一方面分类速度较慢。
[0003]因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是提供一种非侵入式负荷用电信息的聚类方法，在损失较小精度的基础上减少了运算量，降低了CPU的工作压力并提升了分类速度；本专利技术的另一目的是提供一种非侵入式负荷用电信息的聚类装置及设备，在损失较小精度的基础上减少了运算量，降低了CPU的工作压力并提升了分类速度。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种非侵入式负荷用电信息的聚类方法，包括：
[0006]获取目标电器的用电信息的采集序列；
[0007]采用Kmeans聚类算法将所述采集序列中的所有对象预先划分为第一预设数量个中层集群；
[0008]通过凝聚层次聚类方法对所有的所述中层集群进行合并聚类；
[0009]判断最后一次合并聚类后的多个集群是否满足预设迭代截止条件；
[0010]若是，则停止迭代；
[0011]若否，则将最后一次合并聚类后的多个集群作为所述中层集群并执行所述通过凝聚层次聚类方法对所有的所述中层集群进行合并聚类的步骤。
[0012]优选地，所述采用Kmeans聚类算法将所述采集序列中的所有对象预先划分为第一预设数量个中层集群具体为：
[0013]随机选取所述采集序列中的第一预设数量个对象作为初始集群中心；
[0014]将所述采集序列中除所述初始集群中心之外的各个对象，分别划分至距其最近的所述初始集群中心所在的集群，以便得到第一预设数量个初始集群；
[0015]更新每个所述初始集群的集群中心；
[0016]判断各个所述初始集群最新的集群中心是否均与上次更新后的集群中心相同；
[0017]若否，则执行所述将所述采集序列中除所述初始集群中心之外的各个对象，分别划分至距其最近的所述初始集群中心所在的集群，以便得到第一预设数量个初始集群的步
骤；
[0018]若是，则将最后一次划分得到的所述第一预设数量个集群作为中层集群。
[0019]优选地，所述通过凝聚层次聚类方法对所有的所述中层集群进行合并聚类包括：
[0020]计算每两个所述中层集群之间的邻近度；
[0021]根据邻近度最小的第二预设数量对所述中层集群进行集群合并。
[0022]优选地，所述根据邻近度最小的第二预设数量对所述中层集群进行集群合并包括：
[0023]将邻近度最小的第二预设数量对所述中层集群中，存在交集的所有中层集群对合并为一个中层集群；
[0024]将邻近度最小的第二预设数量对所述中层集群中，不存在交集的中层集群对单独合并为一个中层集群。
[0025]优选地，所述判断最后一次合并聚类后的多个集群是否满足预设迭代截止条件具体为：
[0026]判断最后一次合并聚类后的多个集群中最小的集群间距是否小于预设阈值；
[0027]则所述根据邻近度最小的第二预设数量对所述中层集群进行集群合并之后，所述判断最后一次合并聚类后的多个集群中最小的集群间距是否小于预设阈值之前，该非侵入式负荷用电信息的聚类方法还包括：
[0028]更新每个合并后得到的中层集群的集群中心，以便通过其计算集群间距。
[0029]优选地，所述更新每个合并后得到的中层集群的集群中心具体为：
[0030][0031]其中，C
new
(t)为合并后得到的某个中层集群的第t个特征值，n
u
表示第u个集群内的对象数，u∈[1,q]，q为用于合并该新集群的所述中层集群的总数，q∈[2,2f]，f为所述第二预设数量，C
u
(t)表示第u个集群中所有对象的第t个特征的均值。
[0032]优选地，所述计算每两个所述中层集群之间的邻近度具体为：
[0033]计算每两个所述中层集群之间的欧氏距离。
[0034]优选地，所述第一预设数量具体为：
[0035][0036]其中，m为所述第一预设数量，n为所述采集序列中的对象总数。
[0037]为解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种非侵入式负荷用电信息的聚类装置，包括：
[0038]获取模块，用于获取目标电器的用电信息的采集序列；
[0039]预划分模块，用于采用Kmeans聚类算法将所述采集序列中的所有对象预先划分为第一预设数量个中层集群；
[0040]合并模块，用于通过凝聚层次聚类方法对所有的所述中层集群进行合并聚类；
[0041]判断模块，用于判断最后一次合并聚类后的多个集群是否满足预设迭代截止条件，若是，则触发终止模块，若否，则触发循环模块；
[0042]所述终止模块，用于停止迭代；
[0043]所述循环模块，用于将最后一次合并聚类后的多个集群作为所述中层集群并执行所述通过凝聚层次聚类方法对所有的所述中层集群进行合并聚类的步骤。
[0044]为解决上述技术问题，一种非侵入式负荷用电信息的聚类设备，包括：
[0045]存储器，用于存储计算机程序；
[0046]处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上所述非侵入式负荷用电信息的聚类方法的步骤。
[0047]本专利技术提供了一种非侵入式负荷用电信息的聚类方法，考虑到Kmeans聚类算法能够将原始的包含多对象的数据集，以较低的计算量迅速划分为指定数目个集群，因此本申请率先用Kmeans聚类算法对目标电器的用电信息的采集序列进行处理，以得到第一预设数量个中层集群，在此基础之上再通过凝聚层次聚类方法对所有的中层集群进行循环地合并聚类，直至聚类结果满足预设迭代截止条件，避免了直接对原始的数据集进行迭代运算，在损失较小精度的基础上减少了运算量，降低了CPU的工作压力并提升了分类速度。
[0048]本专利技术还提供了一种非侵入式负荷用电信息的聚类装置及设备，具有如上非侵入式负荷用电信息的聚类方法相同的有益效果。
附图说明
[0049]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0050]图1为本专利技术提供的一种非侵入式负荷用电信息的聚类方法的流程示意图；
[0051]图2为本本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种非侵入式负荷用电信息的聚类方法，其特征在于，包括：获取目标电器的用电信息的采集序列；采用Kmeans聚类算法将所述采集序列中的所有对象预先划分为第一预设数量个中层集群；通过凝聚层次聚类方法对所有的所述中层集群进行合并聚类；判断最后一次合并聚类后的多个集群是否满足预设迭代截止条件；若是，则停止迭代；若否，则将最后一次合并聚类后的多个集群作为所述中层集群并执行所述通过凝聚层次聚类方法对所有的所述中层集群进行合并聚类的步骤。2.根据权利要求1所述的非侵入式负荷用电信息的聚类方法，其特征在于，所述采用Kmeans聚类算法将所述采集序列中的所有对象预先划分为第一预设数量个中层集群具体为：随机选取所述采集序列中的第一预设数量个对象作为初始集群中心；将所述采集序列中除所述初始集群中心之外的各个对象，分别划分至距其最近的所述初始集群中心所在的集群，以便得到第一预设数量个初始集群；更新每个所述初始集群的集群中心；判断各个所述初始集群最新的集群中心是否均与上次更新后的集群中心相同；若否，则执行所述将所述采集序列中除所述初始集群中心之外的各个对象，分别划分至距其最近的所述初始集群中心所在的集群，以便得到第一预设数量个初始集群的步骤；若是，则将最后一次划分得到的所述第一预设数量个集群作为中层集群。3.根据权利要求2所述的非侵入式负荷用电信息的聚类方法，其特征在于，所述通过凝聚层次聚类方法对所有的所述中层集群进行合并聚类包括：计算每两个所述中层集群之间的邻近度；根据邻近度最小的第二预设数量对所述中层集群进行集群合并。4.根据权利要求3所述的非侵入式负荷用电信息的聚类方法，其特征在于，所述根据邻近度最小的第二预设数量对所述中层集群进行集群合并包括：将邻近度最小的第二预设数量对所述中层集群中，存在交集的所有中层集群对合并为一个中层集群；将邻近度最小的第二预设数量对所述中层集群中，不存在交集的中层集群对单独合并为一个中层集群。5.根据权利要求4所述的非侵入式负荷用电信息的聚类方法，其特征在于，所述判断最后一次合并聚类后的多个集群是否满足预设迭代截止条件具体为：判断最后一次合并聚类后的多个集群中...
【专利技术属性】
技术研发人员：缪宇峰，汪李忠，俞啸玲，高俊青，郭强，姚海燕，胡翔，张国连，姚程高，凌志阳，孔亚广，莫水良，刘凤，
申请(专利权)人：国网浙江杭州市余杭区供电有限公司国网浙江省电力有限公司杭州供电公司杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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