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基于 CNN-BiLSTM 注意力机制的低频负荷辨识

系统与控制 2023-11-16 v1 机器学习 系统与控制

摘要

非侵入式负荷监测(NILM)是一种成熟的技术,用于有效且经济高效的电力消耗管理。该方法用于从聚合功率测量中估算电器级功耗。本文提出了一种混合学习方法,由卷积神经网络(CNN)和双向长短期记忆(BiLSTM)组成,并集成了注意力机制,均处于低频功率数据分解的背景下。虽然先前的研究主要关注高频数据分解,我们的研究通过聚焦低频数据采取了不同方向。所提出的混合 CNN-BiLSTM 模型擅长提取时间(与时间相关)和空间(与位置相关)特征,使其能够精确识别电器级能耗模式。注意力机制进一步增强了这一准确性,帮助模型精确定位数据的关键部分,以实现更精确的事件检测与负荷分解。我们使用现有的低频 REDD 数据集进行仿真以评估模型性能。结果表明,我们提出的方法在准确率和计算时间上均优于现有方法。

关键词

引用

@article{arxiv.2311.08536,
  title  = {Low-Frequency Load Identification using CNN-BiLSTM Attention Mechanism},
  author = {Amanie Azzam and Saba Sanami and Amir G. Aghdam},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2311.08536},
  year   = {2023}
}