報告書番号

T00010

タイトル（和文）

非侵入型モニタリングシステムの開発（その２） -－家庭用電気機器の消費電力の推定－-

タイトル（英文）

Non-Intrusive Load Monitoring System Part 2 : Inference of Wattage of Electrical Appliances in Household

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

本研究では，需要家内部の電気機器，特にインバータ機器に対する非侵入型モニタリングシステムを開発することを目的として，家庭の給電線入口付近で計測した総負荷カーブから下流に接続されている各電気機器の状態を把握することを目標としている。ここではその第2フェーズとして，家庭内にある電気機器個別の消費電力を家庭の外から推定する手法の開発を行った。総負荷電流に含まれる高調波パターンに着目することにより，ニューラルネットワーク（NN）を応用した推定手法を開発した。5種の電気機器を用いてNNを学習させたところ，NNはそれらの消費電力とそのときの総負荷電流の高調波パターンとを関連付けられることを確認した。さらに，未学習データに対してその推定能力を検証したところ，NNはインバータエアコンの消費電力のみならず，電気機器個別の消費電力をほぼ100％推定できることを確認した。これにより非侵入型モニタリングシステムの実現可能性の見通しを得た。

概要 （英文）

A non-intrusive appliances load monitoring system has been developed to ascertain the behavior of each electrical appliance in a household by disaggregating the total household load demand. This system does not need to intrude into a house when metering power consumption of each appliance. Therefore, the system has significant cost advantages and is less troublesome to the customers. This paper describes a non-intrusive monitoring system which is especially useful for inverter-driven appliances that frequently change their operational state. Conventional non-intrusive load monitoring systems cannot treat these inverter-driven appliances easily because of their complicated operation. In the developed system, the load consumption of household appliances is identified by the pattern recognition ability of a Neural Network (NN), which perceives the pattern of harmonics flowing out of the house. The patterns of current and phase at each harmonic order depend on what kind of appliances are in on or off. An air conditioner, a refrigerator, an incandescent lamp, a fluorescent lamp and a television set were used as household appliances to obtain training data for NN's learning. The inference ability of the NN from unknown data was executed. From the experiment result, it was verified that the NN could identify the load consumption of an inverter-driven air conditioner from the pattern of harmonics of the total household load. For this reason, the non-intrusive appliances load monitoring system for inverter-driven appliances such as air conditioners is viewed as reliable.

報告者

キーワード