[发明专利]一种基于随机森林的电熔镁炉运行状态识别方法

权利要求书

1.一种基于随机森林的电熔镁炉运行状态识别方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、通过智能电表对电熔镁炉的运行数据进行采集，其中包括电熔镁炉的三相电压和三相电流数据，通过对三相电压电流数据进行多时间尺度分析，确定以分钟级作为所选时间尺度，并对在整个电熔镁的容量过程数据进行处理；

步骤二、通过对步骤一所得到的处理过的电熔镁炉运行数据，随机产生多个电熔镁炉数据训练集；利用每个训练集生成对应的决策树，对于测试集样本，利用每个决策树进行测试，得到相应电熔镁炉运行状态的分类类别，最后采用投票的方式，以投票所得到的电熔镁运行状态的众数作为该电熔镁运行状态识别的最终结果；

步骤三、通过步骤二所得到的电熔镁状态识别结果，利用电熔镁炉的熔炼阶段所能提供的调节裕度，得到整个电熔镁炉群的调节量，为电力系统调度提供依据。

2.根据权利要求1所述的一种基于随机森林的电熔镁炉运行状态识别方法，其特征在于，所述步骤一中，对电弧炉的三相电压电流数据进行多时间尺度分析的过程为：通过智能电表对单台电熔镁炉的运行数据进行采集，得到整个生产过程的秒级数据后，对三相电压和三相电流数据以1秒、1分钟、5分钟和30分钟为时间尺度进行数据处理，根据数据特征与电力系统调峰需求共同来确定数据处理的时间尺度；以1min为时间尺度，对三相电压电流数据进行预处理得到数据的标准差，平均值和最坏值等特征。

3.根据权利要求1所述的一种基于随机森林的电熔镁炉运行状态识别方法，其特征在于：所述步骤二中，首先利用Bootstrap方法进行多次采样，生成n个训练集S₁，S₂，…，S_n,其余数据组作为测试集数据；利用电压电流数据所产生的训练集，生成对应的决策树C₁，C₂，…，C_n；将1min内的三相电压电流数据的多个特征作为模型的输入，电熔镁处于非熔炼阶段和熔炼阶段作为模型的输出；通过对随机森林分类器的仿真结果进行分析，得到电熔镁炉运行状态的正确率，从而对该分类方法的可行性进行评价，并讨论随机森林中包含的决策树棵树的不同时，分别计算对电熔镁炉运行状态分类的准确性。

4.根据权利要求1所述的一种基于随机森林的电熔镁炉运行状态识别方法，其特征在于：所述步骤三中，确定电熔镁炉中处于熔炉状态的电熔镁炉所占的比例，结合各个单台电熔镁炉的调节裕度，得到整个电熔镁炉群的调节裕度。