[发明专利]一种基于模板匹配滤波的居民负荷用电识别方法

摘要

本发明属于智能用电及能效监测领域，具体涉及一种基于模板匹配滤波的居民负荷用电识别方法。其特征在于，首先计算每个用电器的特征电流模板；然后计算多个用电器共同工作时总电流的频谱；选定阈值对特征电流模板频谱分量进行0和1赋值确定模板滤波器；再用模板滤波器对总电流的频谱进行滤波；最后根据滤波后的频谱与特征电流模板之间频谱分量的保留程度确定用电器是否处于工作状态。本发明能在非侵入用电数据采集条件下，有效地判断居民用电负荷的使用情况，能够解决用电负荷的识别问题，能够从多个负荷同时运行时的混合数据中判断分辨出正在运行的负荷类型，分离出各个单负荷的运行情况，是非侵入式负荷监测技术的有效实现方法。

主权项

一种基于模板匹配滤波的居民负荷用电识别方法，其特征在于，该方法的步骤是：步骤1：计算每个家用电器的特征电流模板；独立采集各家用电器运行时通过的电流，计算其频谱并存储作为该家用电器的特征电流模板，第m个家用电器单独运行时通过的电流的频谱即特征电流模板的频谱分量为其中，Im(t)为第m个家用电器运行时通过的电流，m＝1,2,…,n，n为家用电器总个数，N为电流采样点数，u为频率分量，k为第k个采样点值；步骤2：计算多个家用电器共同工作时总电流的频谱；进入家庭的总电流为各个支路电流之和；其中，L为工作中的家用电器总个数；对采集到的总电流进行离散傅立叶变换后的总电流的频谱分量步骤3：根据选定的阈值，将特征电流模板的频谱分量与阈值比较，并进行0‑1赋值，大于等于阈值的频谱分量赋值为1，小于阈值的频谱分量赋值为0；特征电流模板的频谱分量经过0和1赋值之后所得新的频谱分量即确定为该家用电器的模板滤波器；步骤4：用该模板滤波器对总电流的频谱进行滤波；滤波过程为模板滤波器的频谱分量与总电流的频谱分量对应相乘，因此模板滤波器为1处，总电流的频谱分量与之相乘后对应的频谱分量得以保留；模板滤波器为0处，总电流的频谱分量与之相乘对应的频谱分量将滤除；步骤5：在模板滤波器对总电流频谱滤波之后，将所得的频谱分量与该家用电器的特征电流模板的频谱分量进行对比，若对总电流频谱滤波之后所得的频谱分量的保留程度大于95％时，则表明该家用电器处于工作状态；若对总电流频谱滤波之后所得的频谱分量的保留程度小于95％，则表明该家用电器未处于工作状态。