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    重庆时时彩定位胆pdf: 一种通过用电负荷特征识别农灌电机设备的方法.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201610982666.0

    申请日:

    2016.11.09

    公开号:

    CN106570787A

    公开日:

    2017.04.19

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):G06Q 50/06申请日:20161109|||公开
    IPC分类号: G06Q50/06(2012.01)I; G06K9/62 主分类号: G06Q50/06
    申请人: 南京林洋电力科技有限公司; 江苏林洋能源股份有限公司
    发明人: 姜素华; 陆寒熹; 薛军
    地址: 210019 江苏省南京市建邺区奥体大街69号新城科技园5幢2层
    优先权:
    专利代理机构: 南京天华专利代理有限责任公司 32218 代理人: 刘畅;夏平
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201610982666.0

    授权公告号:

    |||

    法律状态公告日:

    2017.05.17|||2017.04.19

    法律状态类型:

    实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种通过用电负荷特征识别农灌电机设备的方法,该方法通过将用电时的电力负荷特征与农灌电机用电负荷特征进行相似度比较,以确定该用电行为是否属于农灌电机用电。本发明采用根据用电负荷特征来识别农灌电机用电的方法,能够有效判断用电行为是否为农灌电机用电,避免用户利用电费差价的漏洞,挪用/盗用低电费电力,有效帮助电力公司防止窃电损失。

    权利要求书

    1.一种通过用电负荷特征识别农灌电机用电的方法,其特征在于该方法通过监控用电
    设备用电时的电力负荷特征,与标准特征图进行相似度比较,以判断该用电设备为农灌电
    机用电设备。
    2.根据权利要求1所述的一种通过用电负荷特征识别农灌电机设备的方法,其特征在
    于该方法的具体步骤为:
    步骤a、获得农灌电机的电力负荷特征的标准特征图;
    步骤b、连续采集用电设备的电力负荷特征并存储,基于此形成用电设备的电特征图;
    步骤c、将该电特征图与所述标准特征图进行相似度比较,相似度绝对值大于设定阈值
    的则判断该用电设备为农灌电机用电设备。
    3.根据权利要求1或2所述的一种通过用电负荷特征识别农灌电机设备的方法,其特征
    在于标准特征图通过连续采集已知农灌电机用电设备的电力负荷特征信息,并绘制而成。
    4.根据权利要求1或2所述的一种通过用电负荷特征识别农灌电机设备的方法,其特征
    在于标准特征图通过选择数据库中已知的农灌电机用电设备的标准特征图,直接获得。
    5.根据权利要求1或2所述的一种通过用电负荷特征识别农灌电机设备的方法,其特征
    在于所述电力负荷特征包括:电流波形特征I、输出功率特征P2、功率因素特征COSΦ和机械
    效率特征η。
    6.根据权利要求5所述的一种通过用电负荷特征识别农灌电机设备的方法,其特征在
    于电流波形特征I、输出功率特征P2、功率因素特征COSΦ和机械效率特征η的特征曲线汇至
    在坐标系中,P1:输入功率,P2:输出功率,η:机械效率,I:电流,COSΦ:功率因素,其中输入
    功率P1和功率因素COSΦ通过实时采集获得,输出功率P2和机械效率η通过公式计算获得,
    具体计算公式为P2=P1×COSφ,η=P2/P1*100%。
    7.根据权利要求6所述的一种通过用电负荷特征识别农灌电机设备的方法,其特征在
    于所述相似度比较的方法采用皮尔逊相关系数算法,使用该算法对4种特征曲线图分别进
    行相似度比较,取其中最小值作为本次相似度比较的最终结果并与设定阈值比对判断,大
    于设定阈值则判断为农灌电机用电设备。
    8.根据权利要求7所述的一种通过用电负荷特征识别农灌电机设备的方法,其特征在
    于所述设定阈值为0.6-0.8。
    9.根据权利要求6所述的一种通过用电负荷特征识别农灌电机设备的方法,其特征在
    于所述相似度比较的方法采用皮尔逊相关系数算法,使用该算法对4种特征曲线图分别进
    行相似度比较,获得电流波形特征曲线相似度值x1、输出功率特征曲线相似度值x2、功率因
    素特征曲线相似度值x3、机械效率特征相似度值x4、计算σ:
    <mrow> <mi>&sigma;</mi> <mo>=</mo> <msqrt> <mfrac> <mrow> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mn>4</mn> </munderover> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>x</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>-</mo> <mi>x</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> </mrow> <mn>4</mn> </mfrac> </msqrt> </mrow>
    其中,判断σ是否小于0.1:若σ小于0.1,则适用相似度比较的方法,
    取x1、x2、x3、x4中最小值作为本次相似度比较的最终结果并与设定阈值比对判断,大于设定
    阈值则判断为农灌电机用电设备;若σ大于等于0.1,则标记该用电设备不可判断,需要工作
    人员现场考察。
    10.根据权利要求9所述的一种通过用电负荷特征识别农灌电机设备的方法,其特征在
    于所述设定阈值为0.6-0.8。

    说明书

    一种通过用电负荷特征识别农灌电机设备的方法

    技术领域

    本发明涉及农灌用电系统中农灌电机用电识别问题,具体是一种通过用电负荷特
    征来识别农灌电机用电的方法。

    背景技术

    目前,随着农业用电灌溉的逐渐兴起,国家对提水灌溉农业不但高度重视而且采
    取优惠政策予以扶持,特别是提水耗能费用的支出享受国家农业用电优惠价格政策,具体
    就体现在电价计费上,农灌用电的电价相比工业用电、商业用电等用电类型的电价要低很
    多,由于部分农村群众安全用电意识淡薄,经常从农灌线路上接电使用,将农灌用电用于其
    他用途等,一方面抢占了农灌用电的资源,造成农灌用电的电力紧张,另一方面这种方式既
    不安全也违反了正常供用电规定,盗用了国家对农灌用电的优惠政策,造成电力公司的重
    大损失。因此,为提高对农灌用电的管理力度,必须要找到一种新的方法,识别用电行为是
    否为农灌电机用电,确保用电安全及农灌用电的唯一用途,帮助电力公司防止窃电损失,降
    低农灌用电线损。

    发明内容

    本发明为判断用电行为是否为农灌电机用电,能有效识别用电行为是否为农灌电
    机用电,确保用电安全及农灌用电的唯一用途,帮助电力公司防止窃电损失,降低农灌用电
    线损,提出一种通过用电负荷特征来识别农灌电机用电的方法。

    技术方案:

    一种通过用电负荷特征识别农灌电机用电的方法,该方法通过监控用电设备用电
    时的电力负荷特征,与标准特征图进行相似度比较,以判断该用电设备为农灌电机用电设
    备。

    优选的,该方法的具体步骤为:

    步骤a、获得农灌电机的电力负荷特征的标准特征图;

    步骤b、连续采集用电设备的电力负荷特征并存储,基于此形成用电设备的电特征
    图;

    步骤c、将该电特征图与所述标准特征图进行相似度比较,相似度绝对值大于设定
    阈值的则判断该用电设备为农灌电机用电设备。

    作为第一种标准特征图的获取方法,标准特征图通过连续采集已知农灌电机用电
    设备的电力负荷特征信息,并绘制而成。

    作为第二种标准特征图的获取方法,标准特征图通过选择数据库中已知的农灌电
    机用电设备的标准特征图,直接获得。

    优选的,所述电力负荷特征包括:电流波形特征I、输出功率特征P2、功率因素特征
    COSΦ和机械效率特征η。

    更具体的,电流波形特征I、输出功率特征P2、功率因素特征COSΦ和机械效率特征
    η的特征曲线汇至在坐标系中,P1:输入功率,P2:输出功率,η:机械效率,I:电流,COSΦ:功
    率因素,其中输入功率P1和功率因素COSΦ通过实时采集获得,输出功率P2和机械效率η通
    过公式计算获得,具体计算公式为P2=P1×COSφ,η=P2/P1*100%。

    作为第一种相似度比较的方法,所述相似度比较的方法采用皮尔逊相关系数算
    法,使用该算法对4种特征曲线图分别进行相似度比较,取其中最小值作为本次相似度比较
    的最终结果并与设定阈值比对判断,大于设定阈值则判断为农灌电机用电设备。

    在第一种相似度比较的方法中,所述设定阈值为0.6-0.8。

    优选的,所述设定阈值为0.8。

    作为第二种相似度比较的方法,所述相似度比较的方法采用皮尔逊相关系数算
    法,使用该算法对4种特征曲线图分别进行相似度比较,获得电流波形特征曲线相似度值
    x1、输出功率特征曲线相似度值x2、功率因素特征曲线相似度值x3、机械效率特征相似度值
    x4、计算σ:


    其中,判断σ是否小于0.1:若σ小于0.1,则适用相似度比较的
    方法,取x1、x2、x3、x4中最小值作为本次相似度比较的最终结果并与设定阈值比对判断,大
    于设定阈值则判断为农灌电机用电设备;若σ大于等于0.1,则标记该用电设备不可判断,需
    要工作人员现场考察。

    在第二种相似度比较的方法中,所述设定阈值为0.6-0.8。

    本发明的有益效果

    本发明采用根据用电负荷特征来识别农灌电机用电的方法,能有效识别用电行为
    是否为农灌电机用电,确保用电安全及农灌用电的唯一用途,帮助电力公司防止窃电损失,
    降低农灌用电线损。

    本发明采用皮尔逊相关系数算法,相比其它相似度算法,准确率更高达99%以上,
    能够有效判断用电行为是否为农灌电机用电,避免用户利用电费差价的漏洞,挪用/盗用低
    电费电力,提高用电安全,有效帮助电力公司防止窃电损失。

    本发明提出了两种相似度的比较方法,可以适用不同的情况:在负载大计算量大
    的地区,可选择第一种相似度比较的方法,以最快的获得判断结果;在负载小计算量小的地
    区,可选择第二种相似度比较的方法,以获得更精确的判断结果,避免误判错判。

    附图说明

    图1是一号农灌机电的用电负荷特征图形(学习模式)

    图2是二号农灌机电的用电负荷特征图形

    图3是大功率电炉用电负荷特征图形

    图4是大功率空调的用电负荷特征图形

    图5是通过用电特征图形识别农灌电机用电的方法流程图

    具体实施方式

    下面结合实施例对本发明作进一步说明本,但本发明的?;し段Р幌抻诖耍?br />

    下面结合附图和具体实例,对本发明进行详细说明:

    本发明以具体实例说明不同农灌电机用电具有不同的用电负荷特征,同类型用电
    设备在用电时具有相似的用电负荷特征。选取实际的用电设备:一号农灌机电(作为学习模
    式下使用)、二号农灌机电(待测)、一台大功率电炉(待测)、一台大功率空调(待测)。

    首先通过管理命令进入学习模式,连续采集一号农灌电机在运行时的电压、电流
    数据,分析数据形成用电特征图(优选的实施例中包括:电流波形特征I、输出功率特征P2、
    功率因素特征COSΦ和机械效率特征η)并存储,使之作为标准特征图,用作后续的特征图比
    较分析依据,如图1所示。在其他实施例中,标准特征图也可以通过连续采集已知农灌电机
    用电设备的电力负荷特征信息,绘制而成。

    然后分别采集存储二号农灌电机、大功率电炉、大功率空调在运行时的电压、电流
    数据,根据采集到的数据绘出相应的用电负荷特征图分别如图2、图3、图4所示。图2给出了
    二号农灌电机运行时的用电负荷特征图形。图3给出了大功率电炉运行时的用电负荷特征
    图形。图4给出了大功率空调运行时的用电负荷特征图形。

    由图1--图4可知,不同用电设备具有各自独特的用电负荷特征,而相同用电设备
    具有相似的用电负荷特征。

    根据上述结论,可通过将用电设备的用电特征图形和标准特征图形做对比,超过
    设定的相似度阀值的,则判断其不属于农灌电机用电。采用相关系数算法进行用电负荷特
    征图形的相似度验证。这里选取一种相似度算法简要说明,不能视为对本发明技术方案的
    局限,本领域技术人员采取其它相似度算法应落入本申请的?;し段?。

    皮尔逊相关系数算法为例进行相似度验证,其定义如下:

    皮尔逊相关系数描述了2个定距变量间联系的紧密程度,用于度量2个变量X和Y之
    间的相关(线性相关),其值介于-1与1之间,一般用r表示,计算公式为


    其中n为样本量,X、Y分别为2个变量的观测值。

    若r>0,表明2个变量是正相关,即一个变量的值越大,另一个变量的值也会越大;
    若r<0,表明2个变量是负相关的,即一个变量的值越大,另一个变量的值反而会越小。r的绝
    对值越大表明相关性越强。

    我们经过实验和测试,验证了该算法在用电负荷特征度的识别方面的效果。

    我们采集了农灌电机、大功率电炉及大功率空调的用电特征图形数据,通过皮尔
    逊相关系数来验证是否属于农灌电机用电。计算农灌电机、大功率电炉及大功率空调的用
    电特征数据与标准特征图的相似度(正相关),得到的数据相关系数(使用该算法对4种特征
    曲线图分别进行相似度比较,取其中最小值作为本次相似度比较的最终结果)如表1所示:

    表1:相似度算法结果

    设备类型
    计算结果
    农灌电机
    0.92
    大功率电炉
    0.32
    大功率空调
    0.25

    从实际数据比较而看:采用皮尔逊相关系数算法正确地将各用电设备进行了区
    分。进一步的可以看出:设定值选取范围大于0.8的值,能准确识别出农灌电机用电,识别准
    确率高达100%。

    在其他实施例中,所述相似度比较的方法采用皮尔逊相关系数算法,使用该算法
    对4种特征曲线图分别进行相似度比较,获得电流波形特征曲线相似度值x1、输出功率特征
    曲线相似度值x2、功率因素特征曲线相似度值x3、机械效率特征相似度值x4、计算σ:


    其中,判断σ是否小于0.1:若σ小于0.1,则适用相似度比较的
    方法,取x1、x2、x3、x4中最小值作为本次相似度比较的最终结果并与设定阈值比对判断,大
    于设定阈值则判断为农灌电机用电设备;若σ大于等于0.1,则标记该用电设备不可判断,需
    要工作人员现场考察判断。

    尽管本发明已经参照附图和优选实例进行了说明,但是对于本领域的技术人员来
    说,本发明可以有各种更改和变化。本发明的各种更改、变化,和等同物有所附的权利要求
    书的内容涵盖。

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    一种 通过 用电 负荷 特征 识别 电机 设备 方法
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