Closure Rules for Non-Intrusive Appliance Load Monitoring - PowerPoint PPT Presentation

Closure ¡Rules ¡for ¡Non-­‑Intrusive ¡Appliance ¡Load ¡ Monitoring ¡ Drs. ¡Hampden ¡Kuhns, ¡Morien ¡Roberts, ¡& ¡Babak ¡Bastami ¡

Load ¡IQ ¡LLC ¡ • Formed ¡in ¡2007 ¡in ¡Reno, ¡NV ¡ • >$1M ¡Grant ¡Funded ¡(California ¡Energy ¡ Commission, ¡Nevada ¡InsCtute ¡of ¡Renewable ¡ Energy ¡CommercializaCon, ¡NaConal ¡Science ¡ FoundaCon, ¡Dept. ¡of ¡Energy) ¡ • Ongoing ¡paid ¡trials ¡with ¡Siemens, ¡ATT, ¡& ¡GDF ¡ Suez ¡ • 2011 ¡Clean ¡Tech ¡Open ¡Finalist ¡ ¡ • Four ¡Patents ¡

Non-­‑Intrusive ¡Load ¡Monitoring ¡(NILM) ¡ • Measuring ¡ L3 N PE mulCple ¡loads ¡ L1 L2 Utility ¡meters L3 N from ¡a ¡single ¡ PE L1 L2 BREAKER L1 L3 L2 N point ¡of ¡ L3 N PE L1 measurement ¡ L2 L3 3~ N MOTOR PE PUMP ¡FAN ~ -­‑ U I ~ P -­‑ F C ADC ~ -­‑ SPI L1 L2 2GB L3 NAND Cortex-­‑A8 DDR2 N PE ~ ~ -­‑ -­‑ RF LoadIQ’s Utility ¡Accountant Tablet ¡for ¡Labeling Cloud

Two ¡kinds ¡of ¡states: ¡Steady ¡& ¡TransiMon ¡ 3500 20 3250 P(t) 3000 Z(t); ¡j ¡= ¡2 ¡s; ¡k ¡= ¡2 ¡s 2750 15 2500 2250 Steady State Steady State Steady State 2000 1750 10 1500 T 1 Circuit ¡Power ¡(W) 1250 B A T 2 1000 Z ¡Value 5 750 500 250 0 0 -­‑250 -­‑500 C D -­‑750 -­‑5 -­‑1000 -­‑1250 -­‑1500 -­‑1750 -­‑10 6:46:00 6:46:10 6:46:20 6:46:30 6:46:40 6:46:50 6:47:00 6:47:10 6:47:20 6:47:30 6:47:40 Time ¡(HH:MM:SS)

Time ¡Series ¡and ¡State ¡Maps ¡ 300 Total ¡Power 250 CFL 200 Halogen ¡60% Power ¡(W) 150 Halogen ¡(last ¡40%) 100 50 0 10:47 10:48 10:50 10:51 10:53 Halogen ¡(60%) ¡ Halogen ¡(100%) ¡ CFL ¡

Learn ¡Appliances ¡One ¡by ¡One ¡ 2500 Power Compact ¡Fluorescent Halogen ¡60% Halogen ¡40% 2000 Kettle Cooktop ¡Back ¡Left Cooktop ¡Front ¡Left Oven ¡Broil ¡and ¡Bake 1500 Clothes ¡Washer ¡Water Power ¡(W) Heater Clothes ¡Washer ¡A Clothes ¡Washer ¡B Coffee ¡Maker 1000 Living ¡Room ¡Heater Air ¡Conditioner Freezer Dishwasher 500 0 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00

State ¡Diagrams ¡can ¡Get ¡Complex ¡

Real ¡Power ¡Lacks ¡Important ¡Detail ¡ 700 CFL ¡(118W) Dishwasher ¡Mode ¡(118W) 600 Freezer ¡(119W) 500 ) 400 W ( ¡ r e w o 300 P ¡ s u o e n 200 a t n a t s n 100 I 0 -­‑100 One ¡Voltage ¡Cycle ¡(50 ¡Hz) -­‑200

Next ¡Hurdles ¡(Telephone ¡Central ¡Office) ¡ +!" 6.789"-./01" • Always ¡on ¡ :7;01"<.8=>" *!" ?0@AB01C-./01" D;E9901C-./01" )!" • Labeling ¡ (!" • Mysterious ¡Loads ¡ -./01"2345" '!" &!" %!" 990 $!" 970 #!" 950 Phase ¡A ¡ 930 Curent !" &,#%,#$" &,#&,#$" &,#',#$" &,#(,#$" &,#),#$" &,#*,#$" &,#+,#$" &,$!,#$" 910 890 870 850 4/5/12 ¡0:00 4/5/12 ¡1:00 4/5/12 ¡2:00 4/5/12 ¡3:00 4/5/12 ¡4:00 4/5/12 ¡5:00 4/5/12 ¡6:00

50 ¡Desk ¡Office ¡Building ¡ 25000 Power ¡A Power ¡B 20000 Power ¡C ) 15000 W ( ¡ r e w o P ¡ B 2 B 10000 5000 Many ¡unique ¡daily ¡loads ¡ Many ¡repeated ¡loads ¡ 400-­‑1500 ¡events ¡per ¡day ¡ 0 05-­‑02 ¡12 05-­‑02 ¡18 05-­‑03 ¡00 05-­‑03 ¡06 05-­‑03 ¡12 05-­‑03 ¡18

Computers ¡in ¡Office ¡Building ¡ 9000 8000 • Very ¡busy ¡circuit ¡ • 5000 ¡events/day ¡ 7000 • Dead ¡calm ¡at ¡night ¡ • Standby ¡mode ¡at ¡lunch ¡ 6000 ) 5000 W ( ¡ r e w o 4000 P 3000 2000 1000 0 Load ¡IQ ¡LLC ¡-­‑ ¡ConfidenCal ¡with ¡GDF ¡Suez ¡ 18:0019:0020:0021:0022:0023:00 0:00 1:00 2:00 3:00 4:00 5:00 6:00 7:00 8:00 9:00 10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00

Thank ¡you ¡-­‑ ¡QuesMons ¡