一种基于用电习惯特征模型的用电异常分析方法技术

本发明专利技术涉及一种基于用电习惯特征模型的用电异常分析方法，包括用电模型训练策略、用电识别策略、异常分析策略、模型修正策略；可以通过建立以用电设备为依据的用电模型，然后根据用电习惯特征模型判断一个用电端产生的用电波形中的用电特征对应的用电波形，然后通过波形拆分的方式判断波形是否属于正常范围，根据剩余波形进行反馈或判断异常，可以第一时间发现线路老化、接触氧化等异常情况，及时检修避免安全隐患。避免安全隐患。避免安全隐患。

【技术实现步骤摘要】
一种基于用电习惯特征模型的用电异常分析方法


[0001]本专利技术涉及电网数据管理领域,更具体地说，涉及一种基于用电习惯特征模型的用电异常分析方法。

技术介绍

[0002]用电监控技术是利用电能监控装置监测用电指标、进行计划用电管理的技术。对保证电力系统的正常运行起着重要作用。而目前对于个人的用电监控技术仍然有较大可以拓展和发掘的空间，而目前入户用电出现的问题在于例如线路老化、接触点氧化导致的供电回路的线损增加，而用户除了通过专业的线损检测设备进行线损检测以外，其实无法第一时间检测到这个情况，这样就容易出现安全隐患。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术目的是提供一种基于用电习惯特征模型的用电异常分析方法，以解决上述问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：
[0005]一种基于用电习惯特征模型的用电异常分析方法，包括用电模型训练策略、用电识别策略、异常分析策略、模型修正策略；
[0006]所述用电模型训练策略包括样本训练步骤、节点特征捕获步骤、变化特征捕获步骤、特征存储步骤以及模型生成步骤，所述样本训练步骤获取一训练样本，所述节点特征捕获步骤根据样本的接入节点和接出节点从所述训练样本的用电波形中捕获接入特征和接出特征，所述变化特征捕获步骤根据训练样本的变化节点从所述训练样本的用电波形中捕获变化特征，所述特征存储步骤包括根据所述接入特征、接出特征、变化特征生成样本特征，并将样本特征存储至对应的样本特征数据库，所述模型生成步骤配置有模型生成条件，所述模型生成步骤通过模型生成条件筛选样本特征数据库内的样本特征以生成若干特征模型项，每一特征模型项由与第一预设数量的样本特征对应，每一特征模型项包括接入条件范围、接出条件范围以及变化特征基准，并根据特征模型项组成用电习惯特征模型；
[0007]所述用电识别策略包括实测获取步骤、特征匹配步骤以及特征拆分步骤；所述实测获取步骤实时获取用户用电波形，所述特征匹配步骤包括从所述用户用电波形中通过用电习惯特征模型匹配对应的特征模型项，并根据特征模型项的变化特征基准生成对应的拆分基准波形，所述特征拆分步骤从所述用户用电波形中拆分对应的拆分基准波形以得到剩余用电波形；
[0008]所述异常分析策略包括剩余获取步骤、特征差值步骤、线损比对步骤以及修正标记步骤，所述剩余获取步骤用于获取用电识别策略生成的剩余用电波形，所述特征差值步骤根据用电习惯特征模型生成每一剩余用电波形对应的基准用电波形，并将剩余用电波形和基准用电波形求差以得到线损特征波形；所述线损比对步骤包括将符合第一比对条件的线损特征波形归类为同一线损特征组，当任一线损特征组的线损特征波形的数量多于第二
预设数量时，输出用电异常信号，所述修正标记步骤配置有标记条件，所述修正标记步骤标记满足标记条件的剩余用电波形；
[0009]所述模型修正策略包括修正判断步骤、第一修正步骤和第二修正步骤，所述修正判断步骤包括将符合第二比对条件的剩余用电波形归类为同一剩余特征组，当第一剩余特征组的数量多于第三预设数量时，执行第一修正步骤；当第二剩余特征组的数量少于第三预设数量时，执行第二修正步骤；所述第一修正步骤包括将对应的剩余用电波形作为训练样本输入用电模型训练策略；所述第二修正步骤包括确定对应剩余用电波形最接近的特征模型项，并根据剩余用电波形的接入特征和接出特征修正所述特征模型项。
[0010]进一步的，所述节点特征捕获步骤中，接入特征的捕获区间[t
a
，t
a+n
]，接出特征的捕获区间为[t
b
，t
b+m
]，所述变化特征的捕获区间为[t
a+n
，t
b+m
]，其中t
a
为接入节点对应时刻，t
a+n
为用电波形的第一个峰值对应的时刻，t
b
为接出节点对应时刻，t
b+m
为用电波形归零的时刻。
[0011]进一步的，所述的接入特征包括若干接入特征区间以及对应的接入特征码，所述接入特征码通过对接入区间对应的电流函数进行泰勒展开并提取幂级数的系数值获得。
[0012]进一步的，所述变化特征包括若干模式项以及对应的用电均值以及扰动范围，所述用电均值通过在对应模式项下的电流的均值获得，所述扰动范围通过对应模式项下实际波形与电流的均值波形的偏差获得。
[0013]进一步的，还包括线损模型构建策略，所述线损构建策略包括线损训练步骤、线损特征提取步骤以及线损生成步骤，所述线损训练步骤包括模拟实际线损情形并获得对应的实际线损波形，所述线损特征提取步骤提供线损子特征数据库，所述线损子特征数据库预先存储有若干线损子特征，所述线损特征提取步骤包括识别实际线损波形中的线损子特征以生成线损模型项，所述线损生成步骤根据线损模型项生成线损特征模型；
[0014]所述线损模型构建策略用于构建线损特征模型，所述第一比对条件为线损特征波形在线损特征模型存在对应的线损模型项。
[0015]进一步的，所述异常分析策略还包括异常反馈步骤，所述异常反馈步骤用于将用电异常信号发送至对应的用户端，并接受用户端反馈的正常反馈信息或异常反馈信息。
[0016]进一步的，所述的正常反馈信息包括新设备项以及新设备特征，所述模型修正策略包括第三修正步骤，所述第三修正步骤包括根据正常反馈信息生成新的特征模型项并更新用电习惯特征模型。
[0017]进一步的，所述模型修正策略还包括用户匹配步骤，所述用户匹配步骤包括在所述特征模型中的特征模型项标记对应用户的用电次值，所述用电次值根据该用户特征模型项的匹配次数生成。
[0018]进一步的，所述用电识别策略还包括剩余过滤步骤，所述剩余过滤步骤根据匹配的特征模型项对应的扰动范围以及用电次值生成过滤条件，当所述剩余用电波形符合过滤条件时，将剩余用电波形过滤。
[0019]进一步的，所述正常反馈信息包括实测误差波形，所述模型修正策略还包括第四修正步骤，所述第四修正步骤根据实测误差波形作为训练样本输入用电模型训练策略。
[0020]本专利技术技术效果主要体现在以下方面：通过这样设置，可以通过建立以用电设备为依据的用电模型，然后根据用电习惯特征模型判断一个用电端产生的用电波形中的用电
特征对应的用电波形，然后通过波形拆分的方式判断波形是否属于正常范围，根据剩余波形进行反馈或判断异常，可以第一时间发现线路老化、接触氧化等异常情况，及时检修避免安全隐患。
附图说明
[0021]图1：本专利技术的基于用电习惯特征模型的用电异常分析方法的用电设备(电灯)特征识别波形图；
[0022]图2：本专利技术的基于用电习惯特征模型的用电异常分析方法的用电设备(空调)特征识别波形图；
[0023]图3：本专利技术的基于用电习惯特征模型的用电异常分析方法的用户用电波形图；
[0024]图4：本专利技术的基于用电习惯特征模型的用电异常分析方法的剩余用电波本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于用电习惯特征模型的用电异常分析方法，其特征在于：包括用电模型训练策略、用电识别策略、异常分析策略、模型修正策略；所述用电模型训练策略包括样本训练步骤、节点特征捕获步骤、变化特征捕获步骤、特征存储步骤以及模型生成步骤，所述样本训练步骤获取一训练样本，所述节点特征捕获步骤根据样本的接入节点和接出节点从所述训练样本的用电波形中捕获接入特征和接出特征，所述变化特征捕获步骤根据训练样本的变化节点从所述训练样本的用电波形中捕获变化特征，所述特征存储步骤包括根据所述接入特征、接出特征、变化特征生成样本特征，并将样本特征存储至对应的样本特征数据库，所述模型生成步骤配置有模型生成条件，所述模型生成步骤通过模型生成条件筛选样本特征数据库内的样本特征以生成若干特征模型项，每一特征模型项由与第一预设数量的样本特征对应，每一特征模型项包括接入条件范围、接出条件范围以及变化特征基准，并根据特征模型项组成用电习惯特征模型；所述用电识别策略包括实测获取步骤、特征匹配步骤以及特征拆分步骤；所述实测获取步骤实时获取用户用电波形，所述特征匹配步骤包括从所述用户用电波形中通过用电习惯特征模型匹配对应的特征模型项，并根据特征模型项的变化特征基准生成对应的拆分基准波形，所述特征拆分步骤从所述用户用电波形中拆分对应的拆分基准波形以得到剩余用电波形；所述异常分析策略包括剩余获取步骤、特征差值步骤、线损比对步骤以及修正标记步骤，所述剩余获取步骤用于获取用电识别策略生成的剩余用电波形，所述特征差值步骤根据用电习惯特征模型生成每一剩余用电波形对应的基准用电波形，并将剩余用电波形和基准用电波形求差以得到线损特征波形；所述线损比对步骤包括将符合第一比对条件的线损特征波形归类为同一线损特征组，当任一线损特征组的线损特征波形的数量多于第二预设数量时，输出用电异常信号，所述修正标记步骤配置有标记条件，所述修正标记步骤标记满足标记条件的剩余用电波形；所述模型修正策略包括修正判断步骤、第一修正步骤和第二修正步骤，所述修正判断步骤包括将符合第二比对条件的剩余用电波形归类为同一剩余特征组，当第一剩余特征组的数量多于第三预设数量时，执行第一修正步骤；当第二剩余特征组的数量少于第三预设数量时，执行第二修正步骤；所述第一修正步骤包括将对应的剩余用电波形作为训练样本输入用电模型训练策略；所述第二修正步骤包括确定对应剩余用电波形最接近的特征模型项，并根据剩余用电波形的接入特征和接出特征修正所述特征模型项。2.如权利要求1所述的一种基于用电习惯特征模型的用电异常分析方法，其特征在于：所述节点特征捕获步骤中，接入特征的捕获区间[t
a
，t
a+n
]，接出特征的捕获区间为[t
b
，t
b+m
]，所述变化特征的捕获区间为[t
a+n
，t
...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡春燕，
申请(专利权)人：泉州市振威电器设备有限公司，
类型：发明
国别省市：