轻量型非侵入式空调负荷监测方法
高勇1
杨迪1
张英1
张建锋2
任彦如2
刘博2
1.贵州电网有限责任公司电力科学研究院,贵州 贵阳 5500022.天津大学电气自动化与信息工程学院,天津 300072
摘要：空调负荷是民用住宅内占比最大的柔性负荷,准确监测其能耗状态对实现负荷管控、节能减排等目标意义重大.非侵入式负荷监测(NILM)作为智能电网与智慧能源系统中的关键技术,通过在总电路入口处采集负荷总量信号并解耦各设备的工作状态,支持实现低成本、扩展性强且用户隐私友好的空调负荷监测.然而,现有方法大多计算复杂度高、模型参数量大,难以在边缘设备中实现实时处理.对此,提出轻量型非侵入式空调负荷状态感知方法,具体涉及基于知识蒸馏的和基于深度可分离卷积的负荷监测方法,二者分别适用不同条件的工程场景.其中,基于知识蒸馏的方法则通过教师模型向学生模型传递知识,实现了复杂模型知识的有效迁移,使学生模型在保持轻量级结构的同时,尽可能复现教师模型的性能;基于深度可分离卷积的方法通过将标准卷积分解为深度卷积和逐点卷积,显著减少了模型的参数量和计算量.试验结果表明,所提方法在保证负荷监测精度的同时,显著降低了模型的计算复杂度和存储需求,提高了模型的实时性和可部署性,为NILM的实际应用提供了新的思路和方法.
关键词：空调负荷非侵入式负荷监测轻量化模型知识蒸馏深度可分离卷积
分类号：TM731(输配电工程、电力网及电力系统)F416.21(世界工业经济)
资助基金：贵州电网电力科学研究院科技项目(066600KK52222117)贵州电网电力科学研究院科技项目(060000KC22120016)
论文发表日期：2025-11-28
在线出版日期：2025-12-18（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 24-31 )
英文信息