Интеллектуальный анализ энергопотребления

Текущая ситуация: Технологии energy disaggregation – это семейство технологий для определения режимов работы группы электроприборов по высокочастотным (≥ 30 кГц) векторным измерениям или измерениям осциллограмм тока и напряжения в одной точке сети («умный» счетчик). Потенциально эти технологии позволяют радикально удешевить системы коммерческого учета электроэнергии, проекты энергоаудита и энергосбережения за счет уменьшения стоимости измерительного и коммуникационного оборудования, пусконаладочных работ. Современные методы выявления режимов работы отдельных электроприборов основаны на интеллектуальном анализе данных временных рядов и динамики спектров тока и напряжения. Информация о включении и выключении электроприбора, изменении режима его работы, извлекается в основном из динамики активной и реактивной нагрузки, а также наводимых электроприбором высокочастотных шумов.

Задачи проекта: Разработка эффективных алгоритмов energy disaggregation с пониженными требованиями к качеству исходных данных и их трудоемкости.

intelligent-analysis-1-1
intelligent-analysis-2

Подходы: Один из перспективных подходов основан на использовании глубоких искусственных нейронных сетей (deep learning), когда трудоемкие алгоритмы обучения нейронной сети применяются только к нераспознанному остатку потребления каждого счетчика и выполняются в облачном сервисе, тогда как на уровне отдельных счетчиков работают вычислительно нетребовательные алгоритмы распознавания. Хранение сигнатур постоянно работающих приборов помогает дезагрегировать их потребление.

Методы исследования:

а) технологии smart metering для сбора, хранения и передачи информации об электропотреблении группы приборов

б) интеллектуальный анализ данных (data mining), в том числе, глубокие искусственные нейронные сети (deep learning)

Объект исследования: энергопотребление группы бытовых электроприборов

Потенциальный заказчик: производители систем коммерческого учета электроэнергии, систем диспетчерского управления

Перспективы: Разработанные методы могут использоваться для идентификации событий в сети, не связанных с изменением режимов работы отдельных электроприборов, но важных для диспетчерского управления распределительной сетью: для детектирования и локализации аварий, изменения топологии сети в результате срабатывания реле. Ключевой особенностью подхода является использование ограниченных измерений при минимальных затратах на дополнительное электрическое оборудование и систему связи).