用于非侵入式电力负荷监测的改进Viterbi算法

利用隐马尔可夫模型HMM(hidden Markov model)对总负荷及其内部用电设备建模,可将非侵入式电力负荷监测NILM(nonintrusive load monitoring)问题表述为HMM的解码问题,然后采用Viterbi算法进行求解。在用电设备个数或状态数较多的情况下,Viterbi算法会因求解耗时过长而不适用,为此对Viterbi算法进行改进。利用相邻两个负荷事件之间用电设备的状态保持不变,只在负荷事件发生时刻才考虑用电设备状态发生变化,减少Viterbi算法需要遍历的状态序列数目。相比标准Viterbi算法,改进Viterbi算法能够减少NILM问题的求解耗时,适用于更多的用电设备个数或状态数的场合。算例结果表明了所提改进Viterbi算法的有效性。