一种居民用电故障检测方法及系统与流程

本发明涉及电力系统自动化，特别是涉及一种居民用电故障检测方法及系统。

背景技术：

1、非侵入式方法是将监测设备安装在用户电力入口处，通过负荷识别算法分析用户的用电信息，获悉用户内部各设备的用电情况。当前针对居民用电行为进行非侵入式负荷监测的核心算法多集中于神经网络算法、负荷特征提取方法、聚类分析等方法。但在实际的非侵入式方式应用时，往往是利用某一种方法去对居民用电情况进行监测，存在对预测结果的过拟合，导致可能存在误判。因此，需要融合知识信息的故障自检方法，实现对监测结论的自校准。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，提出一种居民用电故障检测方法及系统，如何避免单一方法去对居民用电情况进行监测时对预测结果的过拟合，数据的利用率低的技术问题。

2、一方面，提供一种居民用电故障检测方法，包括：

3、获取待检测居民的用电波形数据，并获取该居民待检测的用电设备工作产生的特征波形；

4、根据预设的关联模型确定所述用电波形数据和用电设备工作产生的特征波形之间的关联权重，并按照预设的矩阵格式组成判定矩阵；

5、根据所述判定矩阵计算对应的一致性比率，并将所述一致性比率与预设的比率阈值比较确定居民用电情况是否出现过拟合；其中，所述一致性比率用以确定所述判定矩阵中待检测居民的用电波形数据的准确度。

6、优选地，根据以下公式确定所述用电波形数据和用电设备工作产生的特征波形之间的关联权重：

7、

8、其中，nm表示第m个待检测的用电设备工作产生的特征波形与第i个待检测居民的用电波形数据对应的关联权重，nm表示第m个待检测的用电设备工作产生的特征波形，ni表示第i个待检测居民的用电波形数据，即用户设备产生某一特征波形共有ni种可能性。

9、优选地，所述判定矩阵中通过以下公式确定待检测的用电设备工作产生的特征波形的权重：

10、

11、

12、其中，wik表示第i个特征波形在第k个中间结论下的权重，aij表示矩阵元素记，i代表行数，j代表列数，k表示判定矩阵bxb的中间结论，bxb表示第k个中间结论共有b个特征波形。

13、优选地，所述判定矩阵中还通过以下公式确定特征波形失效数量：

14、yik＝ik×bk

15、其中，yik表示第k个中间结论下第i个特征波形失效数量，bk表示第k个中间结论出现次数。

16、优选地，所述根据所述判定矩阵计算对应的一致性比率包括：

17、根据所述判定矩阵计算所述特征波形对应的一致性指标，根据所述一致性指标计算对应的随机一致性指标；

18、根据所述一致性指标和所述随机一致性指标计算对应的一致性比率。

19、优选地，根据以下公式计算所述一致性指标：

20、

21、其中，ci表示所述特征波形对应的一致性指标，n表示所述特征波形对应的关联权重，λmax表示所述特征波形对应的一致性参数。

22、优选地，根据以下公式计算所述随机一致性指标：

23、

24、其中，ri表示所述特征波形对应的随机一致性指标，i表示一致性指标对应的行数，m表示所述特征波形序列号。

25、优选地，根据以下公式计算所述一致性比率：

26、

27、其中，cr表示所述特征波形对应一致性比率，ci表示所述特征波形对应的所述一致性指标，ri表示所述特征波形对应的所述随机一致性指标。

28、优选地，所述将所述一致性比率与预设的比率阈值比较确定居民用电情况是否出现过拟合包括：

29、若所述一致性比率小于预设的比率阈值，则判定居民用电情况未出现过拟合；

30、若所述一致性比率不小于预设的比率阈值，则判定居民用电情况出现过拟合。

31、另一方面，还提供一种居民用电故障检测系统，用以实现如权利要求1-9任一项所述的方法，包括：

32、数据获取模块，用以获取待检测居民的用电波形数据，并获取该居民待检测的用电设备工作产生的特征波形；

33、判定矩阵生成模块，用以根据预设的关联模型确定所述用电波形数据和用电设备工作产生的特征波形之间的关联权重，并按照预设的矩阵格式组成判定矩阵；

34、检测模块，用以根据所述判定矩阵计算对应的一致性比率，并将所述一致性比率与预设的比率阈值比较确定居民用电情况是否出现过拟合；其中，所述一致性比率用以确定所述判定矩阵中待检测居民的用电波形数据的准确度。

35、综上，实施本发明的实施例，具有如下的有益效果：

36、本发明提供的居民用电故障检测方法及系统，将波形特征与运行设备数据之间的关系关联并构建对应的关联模型，形成一种融合知识信息的居民故障自检方法。使得数据归类的准确性得到提高，有效避免了单一方法去对居民用电情况进行监测时对预测结果的过拟合，充分利用统计数据，提高了数据的利用率，形成对监测结果的自校准验证。

技术特征：

1.一种居民用电故障检测方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据以下公式确定所述用电波形数据和用电设备工作产生的特征波形之间的关联权重：

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述判定矩阵中通过以下公式确定待检测的用电设备工作产生的特征波形的权重：

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述判定矩阵中还通过以下公式确定特征波形失效数量：

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述判定矩阵计算对应的一致性比率包括：

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，根据以下公式计算所述一致性指标：

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，根据以下公式计算所述随机一致性指标：

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，根据以下公式计算所述一致性比率：

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述将所述一致性比率与预设的比率阈值比较确定居民用电情况是否出现过拟合包括：

10.一种居民用电故障检测系统，用以实现如权利要求1-9任一项所述的方法，其特征在于，包括：

技术总结
本发明提供一种居民用电故障检测方法及系统，包括，获取待检测居民的用电波形数据，并获取该居民待检测的用电设备工作产生的特征波形；根据预设的关联模型确定所述用电波形数据和用电设备工作产生的特征波形之间的关联权重，并按照预设的矩阵格式组成判定矩阵；根据所述判定矩阵计算对应的一致性比率，并将所述一致性比率与预设的比率阈值比较确定居民用电情况是否出现过拟合；其中，所述一致性比率用以确定所述判定矩阵中待检测居民的用电波形数据的准确度。本发明使得数据归类的准确性得到提高，有效避免了单一方法去对居民用电情况进行监测时对预测结果的过拟合，充分利用统计数据，提高了数据的利用率，形成对监测结果的自校准验证。

技术研发人员：唐文俊,赵宇明,王静,尹家悦,胡珊珊,唐建林
受保护的技术使用者：深圳供电局有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12