Non-intrusive load monitoring by using active and reactive power in additive Factorial Hidden Markov Models

隐马尔可夫模型 二元分析 最大后验估计 交流电源 计算机科学 功率(物理) 度量(数据仓库) 阶乘 算法 数学 数学优化 人工智能 机器学习 数据挖掘 统计 最大似然 数学分析 物理 量子力学
作者
Roberto Bonfigli,Emanuele Principi,Marco Fagiani,Marco Severini,Stefano Squartini,Francesco Piazza
出处
期刊:Applied Energy [Elsevier]
卷期号:208: 1590-1607 被引量:183
标识
DOI:10.1016/j.apenergy.2017.08.203
摘要

Non-intrusive load monitoring (NILM) is the task of determining the appliances individual contributions to the aggregate power consumption by using a set of electrical parameters measured at a single metering point. NILM allows to provide detailed consumption information to the users, that induces them to modify their habits towards a wiser use of the electrical energy. This paper proposes a NILM algorithm based on the joint use of active and reactive power in the Additive Factorial Hidden Markov Models framework. In particular, in the proposed approach, the appliance model is represented by a bivariate Hidden Markov Model whose emitted symbols are the joint active-reactive power signals. The disaggregation is performed by means of an alternative formulation of the Additive Factorial Approximate Maximum a Posteriori (AFAMAP) algorithm for dealing with the bivariate HMM models. The proposed solution has been compared to the original AFAMAP algorithm based on the active power only and to the seminal approach proposed by Hart (1992), based on finite state machine appliance models and which employs both the active and reactive power. Hart's algorithm has been improved for handling the occurrence of multiple solutions by means of a Maximum A Posteriori technique (MAP). The experiments have been conducted on the AMPds dataset in noised and denoised conditions and the performance evaluated by using the F1-Measure and the normalized disaggregation metrics. In terms of F1-Measure, the results showed that the proposed approach outperforms AFAMAP, Hart's algorithm, and Hart's with MAP respectively by +14.9%, +21.8%, and +2.5% in the 6 appliances denoised case study. In the 6 appliances noised case study, the relative performance improvement is +25.5%, +51.1%, and +6.7%.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
chem完成签到,获得积分10
刚刚
123发布了新的文献求助10
3秒前
大个应助新手采纳,获得10
7秒前
GTR的我完成签到 ,获得积分10
7秒前
简单完成签到,获得积分20
7秒前
梦在远方完成签到 ,获得积分0
9秒前
伶俐海安完成签到 ,获得积分10
10秒前
纯真保温杯完成签到 ,获得积分10
12秒前
邺城寒水完成签到 ,获得积分10
18秒前
小海螺完成签到 ,获得积分10
20秒前
ccm完成签到,获得积分10
21秒前
26秒前
下里巴人完成签到 ,获得积分10
29秒前
充电宝应助单身的靖仇采纳,获得10
29秒前
肥猫完成签到,获得积分10
30秒前
cugwzr完成签到,获得积分10
31秒前
王蕊完成签到,获得积分10
32秒前
滕皓轩完成签到 ,获得积分10
36秒前
41秒前
新手发布了新的文献求助10
45秒前
文泽完成签到 ,获得积分10
46秒前
47秒前
思源应助科研通管家采纳,获得10
47秒前
47秒前
孙畅完成签到,获得积分10
47秒前
石中酒完成签到 ,获得积分10
50秒前
wuludie发布了新的文献求助10
52秒前
Ao_Jiang完成签到,获得积分10
55秒前
戴衡霞完成签到,获得积分10
1分钟前
是why耶完成签到 ,获得积分10
1分钟前
mictime完成签到,获得积分10
1分钟前
JACK完成签到,获得积分10
1分钟前
笑点低的铁身完成签到 ,获得积分10
1分钟前
TiY完成签到 ,获得积分10
1分钟前
penguo应助楼下太吵了采纳,获得10
1分钟前
科研通AI6.2应助英吉利25采纳,获得10
1分钟前
FUNG完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
wuludie完成签到,获得积分0
1分钟前
术语完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 2000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
晋绥日报合订本24册(影印本1986年)【1940年9月–1949年5月】 1000
Social Cognition: Understanding People and Events 1000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6034668
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7744813
关于积分的说明 16206201
捐赠科研通 5181008
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2772836
邀请新用户注册赠送积分活动 1755999
关于科研通互助平台的介绍 1640837