序
前言
1 能源互聯網與電力指紋技術概述
1．1 電網是萬物感知的網絡
1．2 能源互聯網概述
1．3 能源互聯網背景下的感知需求
1．4 新型電力系統背景下的感知需求
1．5 電力指紋技術的研究目的
本章小結
本章參考文獻
2 電力指紋技術概念與架構
2．1 能源互聯網的識別難題
2．2 電力指紋技術基本框架
2．3 電力指紋技術識別模型構建與應用
2．4 電力指紋數據庫架構
本章小結
本章參考文獻
3 電力指紋技術數據處理與特征提取
3．1 電力數據獲取與生成
3．2 數據預處理技術
3．3 電氣信號特征計算
3．4 特征分析與降維技術
本章小結
本章參考文獻
4 電力指紋類型識別技術
4．1 家庭用電設備特性分類及分析
4．2 基于單體模型的設備類型識別
4．3 基于多模型的設備類型識別
4．4 基于分層結構的設備類型識別
本章小結
本章參考文獻
5 多設備混疊類型識別技術
5．1 基于事件的增量設備類型識別方法
5．2 非侵入式負荷分解
5．3 基于用電模式和字典學習的電器負荷分解算法
……
6 設備建模及電力指紋參數識別技術
7 電力指紋用電行為識別技術
8 電力指紋技術支撐系統及案例
9 電力指紋的應用場景與商業模式
談竹奎，正高級工程師，工學碩士。貴州電網有限責任公司電力科學研究院副總經理。IEEEPES直流配電專委會常務理事、直流用電專委會常務理事、電力負荷分委會秘書長、全國電力需求側管理標準化技術委員會委員，《電力大數據》期刊副主編。發表論文70多篇，其中SCI/EI論文20多篇，授權發明專利25項。出版專著（教材）共3本，曾獲省部級科技進步一等獎1項，二等獎3項。
談竹奎長期從事電力系統自動化相關專業和科研管理相關工作�？蒲蟹较蚣性谡{度自動化、直流配用電和需求響應等領域，主持南網重點科技項目5項，作為技術骨干參與國家重點研發計劃2項。與華南理工大學余濤教授共同提出了電力指紋技術的概念和架構。
余濤，華南理工大學教授，“珠江學者”特聘教授，博士生導師，“興華人才”智能配電網團隊負責人。中國電工技術學會人工智能與電氣應用專委會秘書長、IEEEPES電力負荷特性分委會（中國）主席、中國城市能源□革產業聯盟理事、中國儀器儀表學會電測測量信息處理儀器分行理事、國家電力行業可靠性管理標準化技術委員會委員、《PCMP》和《電測與儀表》等國內外6個期刊的編委。迄今主持國家自然科學□□項目4項、其他科技項目二十余項，發表SCI論文130余篇，65篇為JCR一區論文，4篇為ESI高被引論文。出版中英文專著3本，獲得省部級獎項12項。
余濤教授近年來專注于基于先進機器學習的新一代智能電網調度控制決策系統的研究和開發，與貴州電力科學研究院談竹奎共同提出了電力指紋技術的概念和架構。
電網是能量流的載體，同時也是各類信息流的載體。電網的智能化運行就是要充分利用各類信息流高效指導生產活動，提高能源的利用率。實現電網智能化運行目標，需要先進的測量能力，以及智能的感知、決策和控制能力，即以先進的測量能力和智能感知為基礎，研究出智能決策系統和智能控制方法。電力指紋技術，就是用來解決智能感知領域上的相關問題的。
電力指紋技術這一概念最早可以溯源到1983年C．Kem在負荷研究研討會上提出的“設備簽名”概念，1991年□□電力公司發表了第一篇關于“設備簽名”的論文，詳細分析了不同設備類型的電氣特征。1992年美國哥倫比亞大學G.W.Hart教授提出了非侵入式負荷監測方法，通過監測用戶入口處電壓和電流信息實現設備用電監測，開啟了負荷識別的研究熱潮。近三十年來，研究人員不斷提出新的負荷設備識別方法，但這些方法主要集中在識別家庭負荷設備的類型及是否在運行，無法滿足能源互聯網下的設備狀態深度感知和精準交互需求。2017年，受到負荷識別方法的啟發，貴州電網有限責任公司電力科學研究院與華南理工大學進一步拓展了負荷識別的內涵，研究了用電設備和分布式發電設備的運行狀態、參數、行為感知和辨識方法．并提升了用電側設備的精確狀態感知能力，實現了電網與用戶的有效交互及海量分布式設備的協調控制。由于該技術更加立體地刻畫了設備的電氣特征，因此將該技術命名為電力指紋技術（electric power fmgerprint technology，EPF），以便與現有的負荷識別技術加以區分。
電力指紋技術一經提出，得到了貴州電網有限責任公司和貴州省電機工程學會的高度重視和科研投入，先后開展了南網重點科技項目“面向能源互聯網的配網側需求側綜合能源管理技術研究與示范”和科技項目“基于工業互聯網的旅游區安全智慧配用電關鍵技術研究及示范”，大力推進了電力指紋技術的研究與應用。此外，貴州電網有限責任公司提供了研究試驗平臺和應用示范場景，并組建了包含貴州電力科學研究院、華南理工大學電力學院、廣州水沐青華科技有限公司、貴州大學電氣工程學院等多方團隊進行聯合攻關。貴州省電機工程學會積極宣傳，組織了多次學術研討，編者和華南理工大學余濤教授多次受邀出席學術交流會議以宣傳電力指紋技術，得到學術界、工業界和社會的高度認可，并受邀在專著《人工智能與電氣應用》中初步介紹了電力指紋技術。
在此背景下，為了能讓更多的讀者了解電力指紋技術，鼓勵志同道合者共同推進這項技術，編者決定撰寫本書，系統完整地介紹電力指紋技術的技術架構、識別方法、應用場景及商業模式。同時本書還借鑒了國內外專業同行的大量經驗和觀點，參考了很多相關資料和文獻，在此一并向這些資料和文獻的作者表示衷心的感謝。
本書工作量大，它的完成是編者及眾多合作伙伴不斷迎難而上、開拓進取的結果。本書作者分別是貴州電網電力科學研究院談竹奎、華南理工大學電力學院余濤、藍超凡等。談竹奎主要設計全書框架，統領各章內容，并完成第1、2章的編撰；第3章主要由余濤、藍超凡完成；第4章主要由余濤、藍超凡、邱磊鑫完成；第5章主要由藍超凡、彭秉剛、蘇曉完成；第6章主要由談竹奎、余濤、史守圓完成；第7章主要由陳鑫沛、藍超凡、劉熙鵬完成；第8章主要由劉斌、曾江、黃毅、王子豪、王文超、高旭東完成；第9章主要由談竹奎、孫立明、龐浩完成。全書由談竹奎、余濤統稿審定。
在此感謝昆明理工大學楊博教授、華南理工大學電力學院潘振寧、陳俊斌、羅慶全、劉易錕、管維靈、蔡清淮、霍富銘、梁敏航、梁志泓等教師及研究生對本書做出的重要貢獻。感謝陳鑫沛、楊家俊、邱磊鑫等在本書撰寫整理中付出的艱辛。
本書是編者在中國南方電網科技項目□□的資助下完成的一個階段性工作總結，相信通過拋磚引玉，本書會啟發更多企業、高校和學者參與到這個方向的研究工作中。編者也希望在未來為國內外同行呈現出更多研究成果。
